Пятница 09 мая 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
На дне Балтийского моря обнаружили стену каменного века длиной 900 метров На дне Балтийского моря обнаружили стену каменного века длиной 900 метров В Мекленбургской бухте, что разделяет Германию и Данию, недалеко от немецкого города Рерик обнаружено древнее подводное каменное сооружение. Возраст стены - около 10 тысяч лет, то есть, возводили её строители…
Профессор МГУ утверждает: исследование глубин океана труднее полетов в космос Профессор МГУ утверждает: исследование глубин океана труднее полетов в космос Человек осваивает космос ещё менее века. А в океане работает, пользуется его дарами тысячи лет. Но наши знания о морях и океанах крайне скудны до сих пор, ненамного опережая представления…
Найденные в Венгрии десятки удлиненных черепов проливают свет на падение Рима Найденные в Венгрии десятки удлиненных черепов проливают свет на падение Рима Ученые исследовали человеческие останки из 96 захоронений на кладбище Мёж-Иксей-дуло в Венгрии, открыв важные сведения о падении Рима и значительных перемещениях населения на западе Венгрии. Исследование опубликовано в журнале PLOS…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
Началось объявленное Путиным перемирие в честь 80-летия Победы Началось объявленное Путиным перемирие в честь 80-летия Победы Началось объявленное Верховным главнокомандующим ВС России президентом Владимиром Путиным перемирие в дни 80-летия Великой Победы. Москва, исходя из гуманитарных соображений, в дни 80-летней годовщины Победы объявляет перемирие с нуля часов…
Трамп: Россия была крупным фактором, но Вторую мировую войну выиграли США Трамп: Россия была крупным фактором, но Вторую мировую войну выиграли США Американский президент Дональд Трамп заявил, что СССР был "важным фактором" в достижении победы во Второй мировой войне. Вместе с тем он утверждал, что в этом якобы не было равных США.…
Зеленский отдаёт США запасы марганца, за которые в ВОВ сражался его дед Зеленский отдаёт США запасы марганца, за которые в ВОВ сражался его дед Дед Владимира Зеленского Семен Зеленский в годы Великой Отечественной войны сражался за свободу Родины и в том числе за то, чтобы отбить у Адольфа Гитлера на Украине богатейшие запасы стратегически…
Тема дня
Победить в войне Красной армии 80 лет назад помогли новые технологии Победить в войне Красной армии 80 лет назад помогли новые технологии

80 с лишним лет назад СССР совершил невероятный промышленный и научный рывок, определивший исход Вел...

Фото
Ученые разгадали тайну окаменелости возрастом 500 миллионов лет Ученые разгадали тайну окаменелости возрастом 500 миллионов лет

Ученые из Даремского университета и Юньнаньского университета окончательно переклассифицировали необ...

Опрос

Какова, по вашему мнению, вероятность заключения мирного соглашения по украинскому кризису в 2025 году?

 

Анекдот дня

В детстве я мечтала о суперспособностях. Моя мечта сбылась и теперь я чувствую магнитные бури, заморозки и любые капризы природы.

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

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)".