Исследователи из японского Центра наук об устойчивых ресурсах и Кластера новаторских исследований RIKEN воспроизвели молекулярную структуру паучьего шелка с использованием искусственной железы. Научная работа была опубликована в журнале Nature Communications.
В этом исследовании ученые попытались имитировать производство натурального паучьего шелка с помощью микрофлюидики, которая включает в себя поток и манипулирование небольшими количествами жидкостей через узкие каналы. Основа представляет собой биополимерное волокно, которое состоит из переплетения крупных белковых образований, которые называются спидроинами. Для того чтобы придать материалу свойства, схожие с шелковыми волокнами, исследователи преобразовывали бета-листы - молекулярные субструктуры внутри волокон - в иерархическую конструкцию, как у натуральных паучьих шелковых волокон.
Исследователи, работая над созданием искусственной железы, столкнулись с рядом трудностей и ошибок, пытаясь создать подходящую среду для имитации сложных процессов, присущих натуральным материалам. Одной из этих ошибок было использование силы для проталкивания белков через микрофлюидную систему, требующую отрицательного давления для протягивания раствора спидроина через устройство. Однако после преодоления этого препятствия, исследовательская команда смогла производить непрерывные шелковые волокна с выровненными бета-листами, придавая материалу его естественные свойства.
Также не так давно две биотехнологические компании из Европы AMSilk и 21st.BIO заявили о начале сотрудничества по совместному массовому производству паучьего шелка. В рамках партнерства компания 21st.BIO разработала новый штамм для получения белковой основы материала, что позволит увеличить производство с лабораторных до промышленных масштабов. Новый штамм создан из специально выведенных микроорганизмов, которые после генетической мутации способны выделять прочный белок, схожий по свойствам с паутиной. По итогу многолетнего опыта исследовательской работы AMSilk смогла разработать технологическую платформу, с помощью которой может настраивать свойства материала на молекулярном уровне в зависимости от конечной сферы применения, включая текстильную промышленность, медицину, автомобилестроение и др.
Источник материала: https://www.cleanprice.ru/news5369-tendencii-v-proizvodstve-pauchego-shelka-/
