Понедельник 07 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
Жизнь после смерти: как клетки трансформируются в новые организмы Жизнь после смерти: как клетки трансформируются в новые организмы Недавние исследования показывают, что клетки человеческого организма продолжают жить и даже трансформироваться после смерти тела, сообщает «МедиаПоток». Несмотря на то, что сердце и мозг прекращают работу, клетки не умирают мгновенно.…
Археологи обнаружили в Таджикистане 2000-летний кувшин с именем женщины Археологи обнаружили в Таджикистане 2000-летний кувшин с именем женщины Археологи на юге Таджикистана обнаружили глиняный кувшин возрастом 2000 лет с личной надписью, в которой указано имя его владелицы: Сагкина. Это открытие имеет редкое историческое и культурное значение. Найденный на…
Северный Ледовитый океан оставался открытым во время ледниковых периодов Северный Ледовитый океан оставался открытым во время ледниковых периодов Ученые годами спорили о том, покрывал ли гигантский толстый шельфовый ледник весь Северный Ледовитый океан во время самых холодных ледниковых периодов. Теперь новое исследование, опубликованное в Science Advances, оспаривает эту…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 120 украинских БПЛА МО: за ночь над регионами России сбили 120 украинских БПЛА Средства ПВО уничтожили и перехватили 120 украинских БПЛА над регионами РФ и Азовским морем за ночь. Об этом сообщили в Минобороны России. В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО уничтожены…
Путин посмертно наградил генерал-майора Михаила Гудкова второй звездой Героя Путин посмертно наградил генерал-майора Михаила Гудкова второй звездой Героя Президент РФ Владимир Путин наградил второй медалью "Золотая Звезда" посмертно замглавкома ВМФ России, экс-командира 155-й отдельной гвардейской бригады гвардии генерал-майора Михаила Гудкова, погибшего в Курской области. "За мужество и героизм,…
Маск заявил, что изменил свое мнение о Трампе из-за увеличения дефицита бюджета США Маск заявил, что изменил свое мнение о Трампе из-за увеличения дефицита бюджета США Американский предприниматель Илон Маск заявил, что он поменял свое отношение к президенту США Дональду Трампу из-за политики американского лидера, которая ведет к увеличению дефицита бюджета страны. "Увеличение дефицита с достигнутого…
Тема дня
Внуки нацистов пришли в Европе к власти  Внуки нацистов пришли в Европе к власти 

Многие нынешние европейские политики являются потомками нацистов времен Второй мировой. Недавно спис...

Фото
В России запатентована система классификации симптомов постковида В России запатентована система классификации симптомов постковида

Специалистами Санкт-Петербургского государственного университета разработана и запатентована система...

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)".