Новое понимание прикрепления скорлупы птичьих яиц имеет значение для медицины и яичной промышленности

Исследователи Университета Макгилла получили новую информацию о подскорлупной мембране куриных яиц, которая может помочь в улучшении тканевой инженерии и биоматериальных трансплантатов, например, при хирургическом восстановлении связок.

Закрепление мягких и влажных волокон путем их «прибивания»

Учёные обнаружили, как твёрдая скорлупа птичьего яйца прикрепляется к лежащей под ней влажной волокнистой мембране. Используя передовые 3D-методы визуализации (рентгеновские и электронные микроскопы вместе с криоконсервацией), команда смогла рассмотреть этот интерфейс в трёх измерениях.

«До сих пор никто не задумывался о том, как этот интерфейс между двумя совершенно разными веществами — твёрдым биокамнем и мягкой волокнистой мембраной — может быть закреплён на наноуровне», — говорит Марк Макки, профессор факультета стоматологической медицины и гигиены полости рта.

Наношипы увеличивают площадь контакта и обеспечивают безопасность пищи

Команда обнаружила, что на определённой стадии развития яйца до снесения скорлупа посылает минеральные наношипы в мягкие и податливые поверхностные волокна подлежащей мембраны. Эта мембрана окружает мягкое содержимое яйца.

Такой процесс наноскрепления между двумя сильно различающимися материалами существенно увеличивает площадь поверхности контакта между мягкими влажными органическими волокнами и твёрдым, в основном сухим, неорганическим минералом. Это закрепляет интерфейс, предотвращая проскальзывание волокон внутри скорлупы.

В противном случае отслоение мембраны от скорлупы может быть летальным для эмбриона цыплёнка, ослабить скорлупу и/или позволить патогенам (таким как сальмонелла) проникнуть внутрь яйца. Безопасность пищевого столового яйца зависит от целостности скорлупы, хорошо интегрированной с подлежащей мембраной.

Значение для медицинских процедур и коммерческого производства яиц

Это новое понимание интерфейса «скорлупа–мембрана» как характерной черты прочных, безопасных и здоровых яиц может помочь сократить потери для производителей столовых яиц и птицеводов через создание программ коммерческого генетического разведения, сохраняющих или максимизирующих эту структуру.

Полученные данные также могут потенциально привести к новым конструкциям гибридных композитных материалов и новым процедурам для улучшения результатов различных реконструктивных медицинских и стоматологических операций, где может потребоваться прикрепление мягких влажных волокон к твёрдым материалам.