Вы бы носили одежду из мышечных волокон? Вы бы использовали их, чтобы завязать шнурки на ботинках или даже как ремень? Это может показаться немного странным, но если эти волокна могут выдержать больше энергии, чем хлопок, шелк, нейлон или даже кевлар, то почему бы и нет?
Не волнуйтесь, это мышечные волокна, которые производятся, не причиняя вреда ни одному животному.
Исследователи Школа Маккелви Разработки Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали подход синтетической химии к полимеризации белков внутри сконструированных микробов. Это позволило микробам производить высокомолекулярный мышечный белок, титин, которые затем трансформировались в мышечные волокна.
Исследование было опубликовано в журнале Nature Communications.
Мышечные волокна, рожденные бактериями и готовые к носке
Производство этих мышечных волокон может быть недорогим и масштабируемым. Он может обеспечить множество применений, о которых люди думали ранее, но с использованием натуральных волокон. Теперь эти приложения могут быть реализованы без использования настоящих тканей животных.
Фучжун Чжан, Департамент энергетики, окружающей среды и химической инженерии Вашингтонского университета.
Ищу титину (извините, пришлось делать эталон как бумер)
Как уже упоминалось, синтетический мышечный белок, производимый в лаборатории Чжана, является титин. Титин - один из трех основных белковых компонентов мышечных волокон. Что делает его особенным, так это размер его молекул. Это практически самый крупный из известных в природе белков.
Ученые долгое время пытались создать материалы со свойствами, аналогичными свойствам мускулов, в первую очередь для робототехники. Создав синтетические мышцы из микробов, мы, возможно, попали в цель.
Исследовательская группа сконструировала микробы, которые объединяют более мелкие сегменты белка в полимеры со сверхвысокой молекулярной массой примерно два мегадальтона размером, примерно в 50 раз больше средней бактерии. Затем они использовали процесс мокрого прядения для преобразования белков в мышечные волокна диаметром около десяти микрон, что составляет одну десятую толщины человеческого волоса.
Анализ полученных волокон
Работа с соавторами Молодой Шин Джун e Синан КетенЗатем Чжан проанализировал структуру этих мышечных волокон, чтобы определить молекулярные механизмы, которые обеспечивают их уникальное сочетание факторов. Исключительная прочность, демпфирующая способность, способность рассеивать механическую энергию в виде тепла и многое другое.
Возможные применения микробных мышечных волокон? Помимо элегантной одежды или защитной брони (эти волокна прочнее Кевлар, материал, используемый в бронежилетах), этот материал также имеет множество потенциальных биомедицинских применений. Поскольку он почти идентичен белкам, содержащимся в мышечной ткани, он, по-видимому, биосовместим и, следовательно, может быть отличным материалом для наложения швов, тканевой инженерии и т. д.
