تیمی از محققان توانستند با موفقیت کرم های ابریشم را برای ایجاد شکلی نوآورانه از ابریشم اصلاح کنند. قابل توجه است که این ماده جدید شش برابر قوی تر از کولار است که در جلیقه ضد گلوله استفاده می شود. این تحقیق می تواند صنایع متعددی از جمله نساجی و هوافضا گرفته تا مهندسی زیست پزشکی را متحول کند.
به گزارش سیناپرس، محققان از یک تکنیک پیشرفته به نام ویرایش ژن CRISPR-Cas9، همراه با تزریق میکرو، برای معرفی ژن های پروتئین تار عنکبوت به دی ان ای کرم های ابریشم استفاده کردند. این روش به دانشمندان اجازه می دهد تا دقیقاً کد ژنتیکی کرم ابریشم را ویرایش کرده و آن را با عنکبوت همسان سازی کنند.
جونپنگ می، کاندیدای دکترا در کالج علوم زیستی و مهندسی پزشکی در دانشگاه دونگ هوا، و پژوهشگر ارشد این تیم مطالعاتی در رابطه با موضوع فوق می گوید: این موضوع بسیار مهم و هیجان انگیز است که با موفقیت توانستیم ویرایش ژنتیکی کرم ابریشم را انجام دهیم. الیاف مصنوعی سنتی مانند نایلون نه تنها از سوخت‌های فسیلی ساخته می شوند، بلکه به آلودگی میکروپلاستیک ها در محیط نیز کمک می کنند.
دانشمندان مدت هاست که شیفته ابریشم عنکبوت به عنوان جایگزینی پایدار برای این الیاف مصنوعی بوده اند. با این حال، تلاش های گذشته برای تولید مصنوعی ابریشم عنکبوت برای افزودن لایه‌های محافظ از گلیکوپروتئین ها و لیپید ها که به این ماده اجازه می دهد در برابر عواملی مانند رطوبت و نور خورشید مقاومت کند، مشکل داشت.
این تیم تحقیقاتی با اصلاح ژنتیکی کرم های ابریشم، که در حال حاضر یک تکنیک شناخته شده برای تولید ابریشم دارند، با این مشکل مقابله کردند. ابریشم کرم ابریشم در حال حاضر تنها الیاف ابریشم حیوانی است که در مقیاس وسیع تجاری شده و با تکنیک های پرورش به خوبی تثبیت شده است. به گزارش سیناپرس، در نتیجه، استفاده از کرم های ابریشم اصلاح شده ژنتیکی برای تولید الیاف ابریشم عنکبوت، تجاری سازی کم هزینه و در مقیاس بزرگ را ممکن می سازد.
به گزارش سیناپرس، باید توجه داشت ابریشم عنکبوت فراتر از استحکام چشمگیرش، می تواند در کاربردهای عملی مختلفی استفاده شود. این نوع الیاف را می توان به عنوان بخیه های جراحی مورد استفاده قرار داد و تقاضای جهانی این موضوع را برطرف کرد. علاوه بر این، این ماده در لباس های ویژه، جلیقه های ضد گلوله و حتی در مواد هوشمند مورد استفاده در هوافضا و فناوری نظامی کاربرد های بالقوه ای دارد.
برای اینکه ابریشم عنکبوت به درستی توسط کرم های ابریشم تنیده شود، محققان همچنین اصلاحات خاصی را انجام داده و اطمینان حاصل کردند که پروتئین های ابریشم عنکبوت به خوبی با پروتئین های غدد کرم ابریشم تعامل دارند. آنها حتی یک مدل ساختاری حداقلی از ابریشم کرم ابریشم را برای هدایت این تغییرات ایجاد کردند.
محققان با نگاهی به آینده، قصد دارند تولید تجاری در مقیاس بزرگ این ماده خارق العاده را ممکن کنند. آن ها همچنین قصد دارند به تلاش خود برای توسعه کرم های ابریشمی ادامه دهند که می توانند الیاف ابریشم عنکبوت را از اسید های آمینه طبیعی و مهندسی شده تولید کنند.
شرح کامل این مطالعه در آخرین شماره مجله Matter منتشر شده است.
مترجم: احسان محمدحسینی
نوشته تولید ابریشم با قدرت شش برابر بیشتر توسط کرم ابریشم ژنتیکی اولین بار در خبرگزاری سیناپرس | اخبار علمی ایران و جهان. پدیدار شد.
دیدگاهتان را بنویسید