Инженеры создали искусственную железу, которая плетет «настоящую паутину»

Исследователи воспроизвели в искусственных условиях формирование сложной структуры паучьего шелка.

Исследователи воссоздали сложную молекулярную структуру паучьего шелка. Они разработали устройство, которое прядет шелк из искусственной железы, имитирующей природный процесс производства одного из самых прочных волокон в мире. Исследователи полагают, что после масштабирования новые ткани будут востребованы на рынке.

Исследователи из японского Центра наук об устойчивых ресурсах RIKEN создали искусственную шелковую железу, которая имитирует физические и химические изменения, происходящие в железах паука. 

Биополимерное волокно паутины состоит из крупных белков с часто повторяющимися последовательностями — спидроинами. Кроме того, в прочном шелке бета-листы, молекулярные субструктуры внутри волокон, должны быть выровнены. Вдобавок ко всему, искусственная железа требовала точных микрофлюидных механизмов для самосборки белков в шелковые волокна, которые не только выглядели, но и вели себя как настоящие.

Искусственная железа для производства паутины. Изображение: RIKEN

Искусственная железа, напоминающая невзрачную прямоугольную коробку с углубленными каналами, идущими по всей ее длине, стала результатом множества проб и ошибок в создании подходящей среды для функционирования сложных процессов, наблюдаемых у пауков. Одной из ошибок было использование силы для проталкивания белков через микрофлюидную систему; для протягивания раствора спидроина через устройство требовалось отрицательное давление.

Но в результате исследователи смогли производить непрерывные шелковые волокна с выровненными бета-листами, придавая материалу характеристики, подобные природным. «Сборка волокон была спонтанной, чрезвычайно быстрой и легко воспроизводимой. Важно отметить, что волокна имели отчетливую иерархическую структуру, присущую натуральному шелковому волокну», — отметил Али Малай, соавтор исследования.

Недорогое и эффективное производство шелка паука может произвести революцию в текстильной промышленности, наносящей ущерб окружающей среде, считают ученые. А биосовместимость делает нити паутины идеальным решением для различных медицинских применений, включая наложение швов или искусственных связок.


Читать далее:

Тектоническая плита под Тибетом расслаивается на части, предполагают ученые

На CES 2024 показали гаджет «из будущего»: он все делает сам

Найдена галактика, которая просто не может существовать

На обложке: Изображение от pvproductions на Freepik

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
ИИ использует единый центр обработки разных типов данных, как мозг человека
Новости
Японский лунный модуль подлетел к Луне и сфотографировал спутник вблизи
Космос
Дикие рыбы способны запоминать и узнавать дайверов, показал эксперимент
Наука
НАСА на 40% повысило риск падения на Землю астероида, способного уничтожить город
Космос
Биоинженеры создали из мидий и слизи антибактериальный клей
Наука
Телескоп с «глазом лобстера» обнаружил редкую двойную звездную систему
Космос
Solar Orbiter приблизится к Венере, чтобы подняться к полюсу Солнца
Космос
В Китае объединили солнечную энергетику с выращиванием морских огурцов
Новости
Какие навыки нужны системному аналитику
Технологии
Появление речи связали с эволюцией одного белка
Наука
Для запрещенной соцсети проложат крупнейший в мире подводный кабель
Новости
Илон Маск представил Grok 3 — ИИ нового поколения с мощным дата-центром
Новости
Эксперты проверили «чудо» со статуей Девы Марии: что показал ДНК-тест
Наука
Время может двигаться вперед и назад одновременно: что выяснили физики
Наука
Космологический принцип Вселенной поставили под сомнение
Космос
Ядерные часы могут появиться в России уже в 2030 году  
Наука
Эмоции животных теперь можно определить с помощью ИИ
Новости
Создан переключатель генов для клеточной терапии на основе пластыря
Наука
Ученые предположили, что разумная жизнь на Земле — закономерность, а не случайность
Наука
Ледяные шапки на Земле — редкая аномалия, заявляют учение
Наука