Бионични копринени буби създават паяжина, шест пъти по-здрава от кевлара
Китайски учени са модифицирали генетично копринените буби, като са въвели в ДНК-то им някои от гените на паяците, които дават отговор за основаването на здрава паяжина. В резултат на това бубите са почнали да създават копринени влакна със доста по-висока издръжливост и резистентност на удар. Новият материал има богат стопански капацитет – от бронежилетки и специфични костюми за военни и астронавти до биомедицина и лека индустрия. Тази коприна е шест пъти по-устойчива на удари от кевларената нишка.
Хората са се научили да употребяват нишките, от които копринените буби построяват пашкулите си, преди хиляди години, само че те се късат доста елементарно. От друга страна, паяжината е здрава и издръжлива, само че не знаем по какъв начин да я произвеждаме в огромни количества. Природата на паяците ги кара да се бият до гибел, в случай че се срещнат един с различен. Въпреки това учените не са се отказали от опитите да съчетаят най-хубавите качества на двата типа, написа изданието New Atlas.
Днес копринената нишка е единствената животинска коприна, която може да се създава в промишлени мащаби. Следователно, съгласно учените от китайския университет „ Дунхуа “, технологията за генно модифициране може да понижи индустриалните разноски и в същото време да усъвършенства качеството.
За да придадат на копринената буба неповторимите характерности на паяците, Ми Джунпенг и сътрудниците му изследват протеина на паяка кръстоносец (Araneus ventricosus), който е необятно публикуван в Източна Азия. С помощта на технологията за редактиране на гени CRISPR-Cas9 протеинът MiSp е вметнат в ДНК на копринената буба на мястото на гена, кодиращ главния протеин на нейните влакна. В резултат на това учените са съумели да реализират „ локализация “, което значи, че генът е бил сполучливо задействан в ДНК на бубата, без да влиза в спор с другите аспекти на производството на естествена коприна. Те разказват своя реформаторски способ в публикация в списание Matter.
„ Концепцията за „ локализация “, разказана в тази публикация, дружно с оферти най-малък систематичен модел, съставлява забележителна стъпка напред спрямо предходните проучвания “, споделя Мий. – „ Убедени сме, че на хоризонта се задава всеобща комерсиализация “.
Получените нишки надалеч надвишават упованията на учените. Те регистрират огромна издръжливост на скъсване от 1299 МРа със забележителна ударна мощ от 319 MJ/m3. Освен това те се оказаха доста по-гъвкави, макар че протеинът MiSp дава отговор за производството на здрава, само че не и на еластична коприна.
В друго проучване свойствата на паяковата коприна да насочва светлината са дали опция на китайски учени да разработят практични, компактни и биосъвместими датчици, които могат да откриват и мерят дребни промени в показателя на изкривяване на биологичните разтвори, като да вземем за пример глюкозата. Може би един ден сходен датчик ще може да се употребява за установяване равнището на кръвната захар или за други биохимични разбори.
