Bacteriile sintetice pot produce fibre musculare mai puternice decât Kevlarul

Cele mai avansate materiale sintetice palide în comparație cu compușii biologici super-puternici, cum ar fi mătasea păianjenului și fibrele musculare. Cercetătorii ar putea fi mai aproape de creșterea cantităților utile de fibre musculare care pot fi utilizate în locul țesăturilor precum bumbacul, mătasea și chiar Kevlarul. Acest lucru ar putea duce la îmbrăcăminte realizată din mușchi real. S-ar putea să pară o opțiune deranjantă, dar fibrele nu sunt ceea ce vă imaginați. Mușchii animalelor sunt plini de proteine, motiv pentru care consumul de mușchi oferă atât de multe proteine ​​dietetice. Cele mai frecvente proteine ​​musculare sunt miozina și actina, ambele fiind esențiale pentru funcționalitatea motorie a mușchilor.

Chiar în spatele miozinei și actinei se află titina, cea mai mare proteină cunoscută în natură iar în corpul tău există puțin peste un kilogram. Titina este în esență un arc molecular care conferă mușchilor elasticitate pasivă. Această proprietate a făcut-o să fie punctul central al noilor cercetări de la Universitatea Washington. Pentru a produce cantități mari de titină, echipa s-a orientat către bacteriile proiectate. Prin introducerea genelor pentru titină în genomul bacteriei E. coli, este posibilă deturnarea mecanismului molecular al celulei pentru a produce ceea ce doriți. Aceleași tehnici de ADN recombinant pot produce, de asemenea, molecule utile precum insulina, dar insulina este mică în comparație cu titina. Echipa a trebuit să fie creativă pentru a face posibilă producția de titină în bacterii. În natură, titina ar apărea numai în celulele eucariote (animale). Bacteriile proiectate sunt capabile să producă segmente mici de titină cu mașinile lor moleculare. Apoi, celulele leagă acele segmente împreună în polimeri lungi de titină, rezultând fibre de aproximativ 50 de ori mai mari decât proteina bacteriană medie.

Echipa a folosit un proces de „filare umedă” pentru a colecta fibrele de titină, care au un diametru de aproximativ 10 micrometri – mai subțiri decât părul uman, dar mult mai puternice. Deoarece fibrele de titină recoltate din acest proces sunt chiar mai puternice decât Kevlar, echipa a speculat că ar putea fi folosite pentru îmbrăcăminte de protecție. Ar putea exista, de asemenea, aplicații medicale, cum ar fi suturi biocompatibile realizate din titină. S-ar putea să se folosească și în robotica moale, preluând din materiale sintetice mai puțin durabile. Cercetătorii consideră că aceeași strategie de polimerizare ar putea fi utilizată și pentru a produce alte molecule mari în bacterii proiectate.

Sursa: extremetech.com