Вторник 08 июля 2025 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
Читайте также
Математики создали тетраэдр, который всегда приземляется на одну и ту же сторону Математики создали тетраэдр, который всегда приземляется на одну и ту же сторону Четырехсторонняя фигура, которая всегда будет покоиться на одной и той же стороне, независимо от того, на какую сторону она приземляется, была построена математиками спустя десятилетия после того, как впервые было…
Как жара меняет поведение человека, пояснили эксперты Как жара меняет поведение человека, пояснили эксперты Биологи давно подметили, что жара негативно отражается на поведении живых существ. Ряд американских исследований подтверждают, что агрессия у крыс в отношении представителей своего вида активируется при высоких температурах, рассказывает ресурс…
Таинственная надпись на надгробии раскрывает место захоронения графа Дракулы Таинственная надпись на надгробии раскрывает место захоронения графа Дракулы Таинственная надпись, обнаруженная в многовековой гробнице в Неаполе, может наконец-то раскрыть давно потерянное место захоронения графа Дракулы. Исследователи утверждают, что место захоронения, расположенное в часовне Турболо церковного комплекса Санта-Мария-ла-Нова, может…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над территорией России уничтожили три БПЛА МО: за ночь над территорией России уничтожили три БПЛА Российские средства ПВО уничтожили три украинских БПЛА над Белгородской областью за ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. "В период с 22:30 мск 7 июля текущего года до 7:00 мск…
Трамп заявил, что США будут и дальше поставлять Украине оружие Трамп заявил, что США будут и дальше поставлять Украине оружие США намерены поставлять Украине оружие. Об этом заявил в понедельник президент США Дональд Трамп, отвечая на вопросы журналистов в начале встречи с премьер-министром Израиля Биньямином Нетаньяху в Белом доме. "Мы…
Нетаньяху номинировал Трампа на Нобелевскую премию мира Нетаньяху номинировал Трампа на Нобелевскую премию мира Премьер-министр Израиля Биньямин Нетаньяху сообщил о номинировании президента США Дональда Трампа на Нобелевскую премию мира. "Хочу передать вам письмо, которое я направил в Нобелевский комитет. Оно номинирует вас на премию…
Тема дня
Угрозы Запада лишь еще больше усилили БРИКС Угрозы Запада лишь еще больше усилили БРИКС

Трамп снова угрожает пошлинами – на этот раз странам, сотрудничающим с объединением БРИКС. Это проис...

Фото
На Аляске на острове Шуяк обнаружены 7000-летние деревни Алутик На Аляске на острове Шуяк обнаружены 7000-летние деревни Алутик

Остров Шуяк на Аляске, седьмой по величине из островов Кадьяк, простирается на 168 квадратных киломе...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. 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)".