Genetickou úpravou získali hodvábne vlákna 6× pevnejšie ako nepriestrelný kevlar

Vedcom sa po prvýkrát podarilo úspešne vyrobiť plnohodnotné pavúčie vlákna pomocou geneticky modifikovanej priadky morušovej. Vďaka vysokej pevnosti a húževnatosti má tento hodváb potenciál poskytnúť rozšíriteľnú, udržateľnú a kvalitnejšiu alternatívu k súčasným syntetickým vláknam, ako je nylon. Vlákna, z ktorých priadky morušové stavajú svoje kokóny, sa pestujú už tisíce rokov, ale hoci je ich dostatok, sú povestné svojou krehkosťou. Pavúky pritom produkujú húževnatý a pevný hodváb, jeho pestovanie v akomkoľvek rozsahu však bolo nedosiahnuteľné pre kanibalskú povahu pavúkov, ktorá znemožňuje ich spoločné chovanie s inými živočíchmi.

Najnovšia štúdia výskumníkov z Vysokej školy biologických vied a medicínskeho inžinierstva na Univerzite Donghua v Číne by mohla spojiť to najlepšie z oboch svetov. Tím sa pri vývoji priadky morušovej s jedinečnými pavúčími vlastnosťami zameral na hodvábny proteín z pavúka Araneus ventricosus, ktorý sa vyskytuje vo východnej Ázii. Pomocou metódy CRISPR-Cas9 bol proteín MiSp vložený do DNA priadky morušovej na miesto génu, ktorý kóduje primárny hodvábny proteín priadky morušovej.

Vedcom sa podarilo dosiahnuť aj „lokalizáciu“, pričom gén sa úspešne aktivoval v DNA priadky morušovej bez toho, aby zasahoval do iných aspektov prirodzenej produkcie hodvábu u živočícha. Výsledné vlákna prekonali očakávania výskumníkov a kombinujú vysokú pevnosť v ťahu (1299 MPa) a húževnatosť (319 MJ/m3). Navyše vlákna boli oveľa pružnejšie, než sa očakávalo; proteín MiSp je známy skôr tým, že produkuje hodváb, ktorý je pevný, ale nie pružný. Výnimočne dobré mechanické vlastnosti vlákien vyrobených v tejto štúdii sú významným prísľubom.

Tento typ vlákna sa dá využiť ako chirurgické nite, čím sa rieši celosvetový dopyt presahujúci 300 miliónov zákrokov ročne. Nové vlákna však majú širší komerčný potenciál vrátane inteligentných materiálov pre armádu, leteckú techniku, biomedicínske inžinierstvo a odevy. Vyrobené hodvábne vlákno je šesťkrát pevnejšie ako kevlar používaný v nepriestrelných vestách. Výskumníci teraz plánujú vyvinúť geneticky modifikované priadky morušové, ktoré budú vyrábať pavúčie vlákna z prírodných a upravených aminokyselín. Výskum bol uverejnený v časopise Matter

Zdroj: newatlas.com.