Nić przędna pająków (po angielsku pajęczy jedwab) jest doceniana za swoją niezwykłą wytrzymałość i twardość. Włókno nie rozpuszcza się w wodzie, jest elastyczne i wykazuje się najwyższą wytrzymałością mechaniczną wśród włókien naturalnych.
Naukowcy od lat zastanawiają się, jak doprowadzić do rozpoczęcia masowej produkcji pajęczego jedwabiu. Pająki nie są w stanie pracować tak jak larwy jedwabników, są terytorialne i zdarza się im zjadać swoich sąsiadów. Dlatego naukowcy próbowali przez dekady modyfikować genetycznie różne organizmy takie jak gryzonie, bakterie, drożdże, a nawet kozy, by produkowały pajęczy jedwab.
Jak podało ScienceNews, chińscy naukowcy twierdzą, że po raz pierwszy udało im się uzyskać przędzę pajęczą wyprodukowaną przez zmodyfikowane jedwabniki. Naukowcy podali, że materiał jest sześciokrotnie mocniejszy od kevlaru, czyli polimeru znanego ze swojej wytrzymałości. Włókien z kevlaru używa się przy produkcji kamizelek kuloodpornych, hełmów, ale też fragmentów odzieży motocyklowej.
Według Randy’ego Lewisa za Uniwersytetu Stanowego Utah oznaczałoby to, że wyprodukowane w Chinach włókna mają „lepsze właściwości mechaniczne niż jakiekolwiek wcześniej”.
Włókna nie są jeszcze tak mocne i rozciągliwe jak prawdziwe nici przędne pająków, ale dokonanie Chińczyków to wyraźny postęp. Nici uzyskane w dotychczasowych eksperymentach były jedynie w połowie tak mocne, jak prawdziwe.
Tym razem naukowcom udało się wprowadzić w geny jedwabników kompletną „instrukcje” dotyczącą wytwarzania białka, z której tworzona jest pajęcza nić. Następnie, poprzez hodowle modyfikowanych jedwabników doprowadzono do powstania osobników, które odziedziczyły gen pajęczego jedwabiu po obojgu rodzicach. Dzięki temu mogły zacząć produkować pajęczy jedwab.
Szansa na postęp w medycynie i lepsze kamizelki kuloodporne
Rozwój produkcji pajęczego jedwabiu mógłby pomóc w tworzeniu m.in. wyjątkowo wytrzymałych szwów w medycynie, produkcji lepszych kamizelek kuloodpornych.
– Jedwab pajęczy jest strategicznym zasobem, który wymaga dalszych pilnych badań – napisał w komunikacie prasowym Junpeng Mi, biolog z Uniwersytetu Donghua w Szanghaju, który współprowadził badanie.
Jednakże naukowcy będą musieli stawić czoła tym samym wyzwaniom co hodowcy tradycyjnych jedwabników. Justin Jones z Uniwersytetu Stanowego Utah, który również zajmuje się badaniem pajęczych sieci, wskazał, że jedwabniki są bardzo wrażliwe i podatne na infekcje. Dodatkowo, nawet gdy jedwabniki są zdrowe, produkują włókna różnej jakości.
– Istnieją setki różnych szczepów jedwabników, których używają farmy. Nie dają one takich samych właściwości mechanicznych – powiedział Justin Jones. ScienceNews wskazało, że jedwabniki pozostają jednymi z najbardziej atrakcyjnych kandydatów do tego typu inżynierii genetycznej.
Zespół Junpenga Mi ma nadzieję na opracowanie jeszcze mocniejszych i bardziej rozciągliwych włókien. Zdaniem Mi, włączając sztuczne aminokwasy do białka pajęczych nici, naukowcy mogliby potencjalnie stworzyć włókno trwalsze od naturalnego.
Źrodło: ScienceNews