Вторник 25 июня 2024 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Наука» Модифицированные шелкопряды прядут паутину в шесть раз сильнее, чем кевлар


Модифицированные шелкопряды прядут паутину в шесть раз сильнее, чем кевлар

Пятница, 22 Сентября 2023 22:39

Ученые осуществили давнюю мечту — генетически модифицировать шелковичных червей, чтобы производить материал, более прочный, чем кевлар, для бронежилетов. Этот продукт не только может спасти жизни и найти множество промышленных применений, но также может быть более экологически чистым, чем существующие технологии производства высокопрочных тканей. Новое исследование было опубликовано в Matter.  

 

Шелкопряды используются в коммерческих целях уже почти 5000 лет. Торговля производимой ими продукцией, возможно, помогла создать современный мир, открыв контакты между Европой и Китаем. Нити, которые некоторые мотыльки прядут, чтобы сделать свои коконы, даже легкие и достаточно прочные, чтобы до Второй мировой войны из них делали парашюты.

 

Тем не менее, черви не имеют ничего общего с пауками, когда дело касается соотношения прочности и веса их шелка. Паучий шелк должен останавливать быстро движущуюся добычу, и некоторые виды потратили миллионы лет на совершенствование этой способности. Там, где инженерные материалы обычно либо прочные, либо прочные, пауки справляются и с тем, и с другим одновременно. Однако сбор паучьих нитей в любых крупных масштабах оказался не просто жутким, но и очень трудным из-за каннибализма большинства видов пауков.

 

«Шелк тутового шелкопряда в настоящее время является единственным волокном животного шелка, коммерциализированным в больших масштабах, с хорошо отработанными методами выращивания», — сказал Цзюньпэн Ми из Университета Дунхуа в своем заявлении. «Следовательно, использование генетически модифицированных тутовых шелкопрядов для производства волокна паучьего шелка обеспечивает недорогую крупномасштабную коммерциализацию».

 

Идея существует уже давно , но первый продукт был продемонстрирован только сейчас. Команда Ми использовала CRISPR-Cas9, чтобы добавить гены, кодирующие самые сильные протеины шелка от пауков-круговидных пауков, к шелкопрядам, еще находясь в яйце. Требовались гены для более чем 100 аминокислот. По словам Ми, требуемые для этого сотни тысяч микроинъекций были одной из самых сложных частей процесса.

 

Чтобы проверить, сработала ли модификация, команда добавила к ним ген, заставляющий глаза червей светиться красным под флуоресцентным освещением. Это могло сделать и без того немного жутковатый проект гораздо более зловещим, но это позволило команде узнать, добились они успеха или нет, не дожидаясь, пока черви вырастут и начнут плести коконы.

 

Еще одним серьезным препятствием было обеспечение того, чтобы железы тутового шелкопряда правильно пряли паутину, что требовало модификаций, чтобы белки в железах червя и белки в паутине были совместимы.

 

Помимо признанной прочности продукта, способного остановить пулю и при этом его легче носить, чем существующие пуленепробиваемые жилеты, шелк тутового шелкопряда/паука не выделяет микропластик и не требует ископаемого топлива для производства. Выполнив свою работу, щит из паучьего шелка сломается, как это происходит с паутиной.

 

Наибольшее преимущество может быть получено в виде более прочных и долговечных хирургических швов.

 

Альтернативный подход к производству шелка, напоминающего шелк пауков, потерпел неудачу в попытке воспроизвести гликопротеиновый поверхностный слой, который пауки используют для стабилизации своей паутины против влажности и света. Шелкопряды уже покрывают свой шелк чем-то подобным.

 

Другие усилия включали внедрение материалов, которые не могут производить ни одно беспозвоночное животное, например, путем кормления тутовых шелкопрядов графеном или модификации генома тутового шелкопряда для получения аминокислоты, не встречающейся в природе. 

 
 

 

 

 

Николаева Мария Опубликовано в Наука   Теги Новости
Главное за сутки
Что известно о нападениях в Махачкале и Дербенте Что известно о нападениях в Махачкале и Дербенте Неизвестные в Дербенте и Махачкале совершили нападения на два православных храма, синагогу и пост ДПС, есть убитые гражданские лица, погибли 15 сотрудников полиции. Шесть боевиков ликвидировали. ТАСС собрал основную информацию…
Что известно о последствиях атаки ВСУ на Севастополь Что известно о последствиях атаки ВСУ на Севастополь Четыре мирных жителя погибли в результате атаки Вооруженных сил Украины (ВСУ) на Севастополь. Число пострадавших превысило 144. ВСУ нанесли удар ракетами ATACMS. ТАСС собрал основную информацию о последствиях атаки со…
Khmer Times: Россия и Камбоджа подписали первое в истории военное соглашение Khmer Times: Россия и Камбоджа подписали первое в истории военное соглашение Российские Сухопутные войска и Королевская армия Камбоджи подписали меморандум о взаимопонимании, сообщил камбоджийский портал Khmer Times. "Командующие Вооруженными силами Камбоджи и России подписали Меморандум о взаимопонимании с целью укрепления и…
Интернет и СМИ
Читайте также
Ученые из США подтвердили теорию о существовании загробного мира Ученые из США подтвердили теорию о существовании загробного мира Ученые из Университета Теннесси совершили открытие, которое меняет представление о жизни после смерти человека. В ходе исследования активности микробиома кишечника выяснилось, что даже после наступления клинической смерти бактерии и клетки…
Ученые заявили, что существует связь между группой крови человека и его уровнем интеллекта Ученые заявили, что существует связь между группой крови человека и его уровнем интеллекта В научном мире не утихают споры о том, какие факторы влияют на уровень интеллекта человека. Недавно группа ученых из ведущих университетов мира сделала сенсационное открытие, которое вызвало бурю обсуждений в…
Специалисты рассказали, что пихта способна улучшить здоровье и продлить жизнь Специалисты рассказали, что пихта способна улучшить здоровье и продлить жизнь Стремление человека к долголетию, кажется, всегда было частью его природы. С течением времени мы узнавали все больше о процессах старения и факторах, которые могут их ускорить или замедлить. Одним из…
Тема дня
Как часть Германии смогла сохранить особые чувства к России Как часть Германии смогла сохранить особые чувства к России

Германия оказалась расколотой. Как показали выборы в Европарламент, политические предпочтения гражда...

Фото
В ПНИПУ разработали способ увеличить прочность пластика В ПНИПУ разработали способ увеличить прочность пластика

Учёные из  Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) провели ...

Опрос

Является ли предложенная Минфином прогрессивная шкала налогообложения физических лиц более справедливой, чем существующая сейчас плоская шкала?

 

Анекдот дня

Экономия - способ тратить деньги без удовольствия.

Еще »
Комментарии для сайта Cackle
Мы на одноклассниках
 

 

МЫ ВКОНТАКТЕ

Свидетельство о регистрации СМИ Эл № ФС77-83392 от 07.06.2022, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи,

информационных технологий и массовых коммуникаций. При использовании, полном или частичном цитировании материалов

planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с точкой зрения редакции.

На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии предоставления

информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей сети "Интернет",

находящихся на территории Российской Федерации)".