चीन ने केवलर से 6 गुना अधिक मजबूत अति-मजबूत रेशमी रेशा बनाया

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चीनी वैज्ञानिकों ने आनुवंशिक रूप से संशोधित रेशम के कीड़ों से पहला पूर्ण मकड़ी रेशम फाइबर संश्लेषित किया है, जो केवलर जैसे "अधिकांश प्राकृतिक और सिंथेटिक फाइबर" से अधिक मजबूत है।

आनुवंशिक रूप से संशोधित रेशमकीटों द्वारा उत्पादित मकड़ी का रेशम। फोटो: मी जुनपेंग — आनुवंशिक रूप से संशोधित रेशमकीटों द्वारा उत्पादित मकड़ी का रेशम। फोटो: *मी जुनपेंग*

20 सितंबर को मैटर पत्रिका में प्रकाशित एक अध्ययन में, शंघाई स्थित डोंगुआ विश्वविद्यालय के वैज्ञानिकों ने बताया कि मकड़ी के रेशम के रेशों में उच्च तन्य शक्ति और असाधारण कठोरता दोनों होती है। मकड़ी के रेशम की कठोरता केवलर से छह गुना अधिक होती है और तन्य शक्ति (खिंचाव पर तनाव सहने की क्षमता) नायलॉन से अधिक होती है। अध्ययन के प्रमुख लेखक मी जुनपेंग ने कहा कि नए रेशों के कई अनुप्रयोग हैं, जिनमें सर्जिकल टांके, बुलेटप्रूफ कपड़े, स्मार्ट सामग्री और एयरोस्पेस तकनीक शामिल हैं।

टीम ने रेशमकीट के अंडों में मकड़ी के रेशम प्रोटीन के लिए एक जीन जोड़कर जीन-संपादन उपकरण CRISPR-Cas9 का उपयोग करके आनुवंशिक रूप से संशोधन किया। इस संशोधन के कारण रेशमकीटों की आँखें प्रतिदीप्ति सूक्ष्मदर्शी से चमकने लगीं। यह सुनिश्चित करने के लिए कि आनुवंशिक रूप से संशोधित रेशमकीट मकड़ी के प्रोटीन का उत्पादन करते हैं, शोधकर्ताओं को पहले रेशम की संरचना को बेहतर ढंग से समझना पड़ा। उन्होंने रेशम की संरचना के एक ऐसे मॉडल का उपयोग किया जिसका प्रयोगों में सफलतापूर्वक परीक्षण किया जा चुका था।

मी के अनुसार, सबसे बड़ी चुनौतियों में से एक यह पता लगाना था कि मकड़ी के प्रोटीन को कैसे "स्थानीयकृत" किया जाए ताकि वे रेशमकीट प्रोटीन के साथ परस्पर क्रिया कर सकें। मॉडलिंग से उन्हें यह बेहतर ढंग से समझने में मदद मिली कि कुशल एकीकरण सुनिश्चित करने के लिए किन संशोधनों की आवश्यकता है। इसके अलावा, मी ने बताया कि सफलतापूर्वक संशोधित रेशमकीटों को इकट्ठा करना भी एक चुनौती थी, क्योंकि कुछ ट्रांसजेनिक रेशमकीट प्राप्त करने के लिए 100 अंडों तक की आवश्यकता होती थी। रेशमकीटों को नियमित देखभाल की भी आवश्यकता होती है क्योंकि वे "दिन में कई बार भोजन करते हैं।"

मकड़ी का रेशम पर्यावरण के अनुकूल होता है और नायलॉन और केवलर जैसे सिंथेटिक रेशों की तुलना में अधिक मज़बूत और लचीला होता है, जिनके उत्पादन के लिए उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है और जो पर्यावरण को प्रदूषित करते हैं। रेशम के कीड़ों द्वारा उत्पादित प्राकृतिक रेशम की तुलना में मकड़ी का रेशम अधिक मज़बूत और कम भंगुर भी होता है। लेकिन मकड़ी के रेशम का बड़े पैमाने पर उत्पादन मुश्किल है क्योंकि मकड़ियाँ नरभक्षी होती हैं और उन्हें बड़ी संख्या में एक साथ नहीं पाला जा सकता।

कृत्रिम मकड़ी का रेशम आदर्श नहीं है क्योंकि सबसे उन्नत उत्पादन विधियाँ भी प्राकृतिक संरचना की पूरी तरह से नकल नहीं कर सकतीं क्योंकि शोधकर्ता रेशम कताई की प्रक्रिया को पूरी तरह से नहीं समझ पाए हैं। रेशम में एक प्राकृतिक सुरक्षात्मक क्यूटिकल भी होता है जिसकी कृत्रिम विधियों द्वारा नकल नहीं की जा सकती। रेशम के कीड़ों और मकड़ियों की ग्रंथियों में भी समान विशेषताएँ होती हैं, इसलिए शोध दल द्वारा उत्पादित रेशम अपनी संरचनात्मक और सुरक्षात्मक विशेषताओं को बरकरार रखता है।

भविष्य में, मी और उनके सहयोगी रेशम को संशोधित करने के लिए सिंथेटिक अमीनो एसिड का उपयोग करेंगे और अधिक टिकाऊ संस्करण तैयार करेंगे।

एन खांग ( एससीएमपी के अनुसार)

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