סין מייצרת סיב משי קשיח במיוחד, חזק פי 6 מקבלר

[מודעה_1]

מדענים סינתזו את סיב משי העכביש השלם הראשון מתולעי משי מהונדסות גנטית, שהוא חזק יותר מ"רוב הסיבים הטבעיים והסינתטיים" כמו קבלר.

משי עכביש המיוצר על ידי תולעי משי מהונדסות גנטית. צילום: מי ג'ונפנג — משי עכביש המיוצר על ידי תולעי משי מהונדסות גנטית. צילום: *מי ג'ונפנג*

במחקר שפורסם ב-20 בספטמבר בכתב העת Matter, מדענים מאוניברסיטת דונגהואה בשנגחאי דיווחו כי לסיבי משי עכביש יש גם חוזק מתיחה גבוה וגם קשיחות יוצאת דופן. קשיחותו של משי עכביש גדולה פי שישה מזו של קבלר וחוזק המתיחה (היכולת לעמוד במתח כאשר הוא מתוח) גבוה יותר מניילון. מי ג'ונפנג, המחבר הראשי של המחקר, אמר כי לסיבים החדשים יש יישומים רבים, כולל תפרים כירורגיים, ביגוד חסין כדורים, חומרים חכמים וטכנולוגיית חלל.

הצוות השתמש בכלי עריכת הגנים CRISPR-Cas9 כדי לשנות גנטית ביצי תולעי המשי על ידי הוספת גן לחלבוני משי עכביש. שינוי זה גרם לעיני תולעי המשי לזהור תחת מיקרוסקופ פלואורסצנטי. כדי להבטיח שתולעי המשי המהונדסות גנטית ייצרו חלבוני עכביש, החוקרים היו צריכים תחילה להבין טוב יותר את מבנה המשי. הם השתמשו במודל של מבנה המשי שנבדק בהצלחה בניסויים.

אחד האתגרים הגדולים, לדברי מי, היה להבין כיצד "למקם" את חלבוני העכביש כדי שיוכלו לתקשר עם חלבוני תולעי המשי. מידול אפשר להם להבין טוב יותר אילו שינויים נדרשים כדי להבטיח אינטגרציה יעילה. בנוסף, אמר מי, איסוף תולעי משי שעברו שינוי מוצלח היה גם הוא אתגר, שכן נדרשו עד 100 ביצים כדי לקבל כמה תולעי משי טרנסגניות. תולעי משי דורשות גם טיפול קבוע משום שהן "נאכל מספר פעמים ביום".

משי עכביש הוא ידידותי לסביבה, חזק וגמיש יותר מסיבים סינתטיים כמו ניילון וקבלר, הדורשים אנרגיה גבוהה לייצור ולזהם את הסביבה. משי עכביש הוא גם חזק ופחות שביר ממשי טבעי המיוצר על ידי תולעי משי. אך ייצור בקנה מידה גדול של משי עכביש קשה מכיוון שעכבישים הם קניבלים ולא ניתן לגדל אותם זה לצד זה במספרים גדולים.

משי עכביש מלאכותי אינו אידיאלי משום שאפילו שיטות הייצור המתקדמות ביותר אינן יכולות לחקות באופן מלא את המבנה הטבעי, משום שחוקרים אינם מבינים במלואו את מנגנון טוויית המשי. למשי יש גם שכבת מגן טבעית שלא ניתן לדמות באופן מלאכותי. גם לבלוטות בתולעי משי ובעכבישים יש מאפיינים דומים, כך שהמשי המיוצר על ידי צוות המחקר שומר על מאפייניו המבניים ושכבת המגן שלו.

בעתיד, מי ועמיתיו ישתמשו בחומצות אמינו סינתטיות כדי לשנות את המשי ולייצר גרסאות עמידות יותר.

אן חאנג (על פי SCMP )

איך הומצא משי? , כוננים קשיחים עשויים משי

[מודעה_2]
קישור למקור