Синтетический шёлк: очередная попытка человека сравняться хотя бы с насекомым

Германские учёные, пребывав под впечатлением от шелкопрядных свойств несложной златоглазки, которая откладывает яйца на долгих шелковых ножках, владеющих экстремально большим пределом прочности на разрыв, взялись взять синтетический вариант для того чтобы шёлка. А материалом им послужили биотехнологические протеины, моделирующие уникальный шёлковый белок.

Шёлк — необычный материал, владеющий воистину выдающимися механическими особенностями. Узкие шёлковые нити, созданные насекомыми, легко затмевают большая часть неестественных тканей, произведённых человеком.

Златоглазка — светло-зелёное насекомое с прозрачными крылышками, применяемое фермерами для борьбы с тлёй. Для защиты будущего потомства от хищников златоглазка кладёт яйца на тонкие, но наряду с этим уникально эластичные, упругие шёлковые ножки, причём яйца не свисают вниз с листьев, а торчат вверх — подобно булавкам, воткнутым в игольную подушечку.

Рис. 1. Яйца златоглазки на шёлковых ножках (фото Luis Fernandez Garcia).

Шёлковые нити, выпрядаемые златоглазкой, существенно уже людской волоса, но наряду с этим они имеют жёсткость и достаточную упругость, дабы не сгибаться под весом яйца.

В секрет, выделяемый златоглазкой, входят пара белков. Один из них содержит центральный домен, составленный из многих повторяющихся похожих последовательностей. Эта область белка прикрыта с флангов малыми терминальными доменами, каковые во многом и осуществляют контроль свойства шёлковых протеинов.

Томас Шайбель и Феликс Бауэр из Байройтского университета (Германия) попытались воссоздать шёлк златоглазки, применяя протеины, максимально похожие на аутентичные. Для этого они создали синтетический протеин, складывающийся из восьми повторяющийся блоков, любой из которых содержал по 48 аминокислот, подобно структуре натурального шёлка. Терминальные же блоки были полностью скопированы с оригинала.

И вот вам красота современной науки, находящейся на стыке биологии, химии и генетики: завершив проект будущего протеина на бумаге, учёные синтезировали генетический сегмент, талантливый кодировать только что придуманный неестественный протеин. Последний после этого поместили в бактерии, каковые вынужденно приступили к производству неестественного шёлкового белка.

Рис. 2. Неестественный продукт германских учёных (фото Wiley-VCH).

Для завершения полноценной имитации «шёлковой ножки» учёные применяли пинцет, что загрузили в каплю раствора, произведённого бактериями протеина, вытянули нить и прикрепили одним финишем к кусочку алюминиевой фольги.

Высохшая неестественная «ножка» продемонстрировала предел прочности на эластичность и разрыв, равные натуральному материалу!

Вероятные области применения будущих синтетических шелков? — От автомобилестроения (к примеру, материал для того чтобы безопасности) до медицины (скажем, в качестве синтетических нервных волокон).

Отчёт о проделанной работе представлен в издании Angewandte Chemie.

Случайные записи:

• Сколько лет глазам человека?
• Ученые создали растворимую электронику, пригодную для имплантации

Part 2 — The Lost World Audiobook by Sir Arthur Conan Doyle (Chs 08-12)

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Синтетический самоорганизующийся коллаген восстановит ткани

  Исследователи из америки достигли удач в создании синтетического коллагена, по особенностям самоё близкому к природному аналогу. Эксперты по созданию…

• Человек стал пользоваться огнем еще миллион лет назад

  20010,0,3500, Зола и обугленные кости, самые ранние из известных свидетельств использования огня, дали понять, что предки человека разжигали костры еще…

• Подземные колонии для людей на марсе

  Где будут жить первые люди, в то время, когда они отправятся на Марс? Германские архитекторы внесли предложение концепцию подземной марсианской колонии,…

• От обезьяны к человеку

  «Шимпанзе – совсем не человек!», — были уверены ученые в начале 20 века. Но новые изучения опровергли эту, казалось бы, незыблемую точку зрения. Изучения…