Суббота 19 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
В Азербайджане обнаружен монументальный военный курган возрастом 3800 лет В Азербайджане обнаружен монументальный военный курган возрастом 3800 лет На продуваемых ветрами равнинах Джейранчёля на западе Азербайджана сделано монументальное открытие. Там был обнаружен курган среднего бронзового века возрастом 3800 лет, который, как полагают, является местом захоронения огромного воина. Эти…
На Сицилии найдены обломки корабля VI века до н. э. с фрагментами мачты и каната На Сицилии найдены обломки корабля VI века до н. э. с фрагментами мачты и каната На юго-восточном побережье Сицилии, недалеко от города Санта-Мария-дель-Фокалло на территории Испики (Рагуза), группа археологов обнаружила останки греческого корабля, датируемого VI–V веками до нашей эры. Находка стала результатом шестой подводной археологической…
BJS: ложка Диокла - инструмент для извлечения стрел из ран в греко-римском мире BJS: ложка Диокла - инструмент для извлечения стрел из ран в греко-римском мире Международная группа исследователей опубликовала исследование, в котором попыталась прояснить форму, внешний вид и характеристики любопытного артефакта греко-римской эпохи — так называемой ложки Диокла, хирургического инструмента, использовавшегося для извлечения стрел из…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 71 украинский беспилотник МО: за ночь над регионами России сбили 71 украинский беспилотник Силы ПВО за ночь уничтожили и перехватили 71 украинский беспилотник над регионами России, из них 16 - над Московским регионом. Об этом сообщили в Минобороны России. "В течение прошедшей ночи…
Штурмовик "Центра" взял в плен группу военных ВСУ, представившись их союзником Штурмовик "Центра" взял в плен группу военных ВСУ, представившись их союзником Четверо солдат ВСУ в населенном пункте Попов Яр в ДНР сдались в плен российскому бойцу, думая, что он боец союзного подразделения. Об этом рассказал ТАСС участник операции, боец 102-го мотострелкового…
Россия вышла из соглашения о военно-техническом сотрудничестве с ФРГ Россия вышла из соглашения о военно-техническом сотрудничестве с ФРГ Премьер-министр РФ Михаил Мишустин прекратил действие соглашения с правительством ФРГ о военно-техническом сотрудничестве. Соответствующее распоряжение подписано. МИД России поручено уведомить германскую сторону о принятом решении. Соглашение было подписано в 1996…
Тема дня
Финская молодежь благоразумно заранее спасается бегством от русских войск Финская молодежь благоразумно заранее спасается бегством от русских войск

«Если бы Россия напала на Финляндию сейчас, то Финляндия оказалась бы в беде. Первая фаза боевых дей...

Фото
Древесный родственник туатары жил на архипелаге Зольнхофен 145 млн лет назад Древесный родственник туатары жил на архипелаге Зольнхофен 145 млн лет назад

Архипелаг Зольнхофен — это группа островов, существовавших в позднеюрский период на территории совре...

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.

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)".