Ученые разработали искусственную паучью железу для производства шелка

Японские ученые из Института физико-химических исследований (RIKEN) разработали технологию производства искусственного шелка, идентичного природным аналогам. Его можно применять в медицине для наложения швов и создания искусственных связок. Исследование опубликовано в научном журнале Nature Communications (NatComms).

Инженеры спроектировали устройство для пряжи паутины, воссоздав сложную молекулярную структуру шелка за счет имитации химических и физических изменений в шелковой железе настоящего паука.

Паучий шелк представляет собой биополимерное волокно, состоящее из крупных белков с повторяющимися последовательностями, которые называются спидроины. Материал содержит молекулярные субструкутры (так называемые бета-листы), которые необходимо правильно выровнять, чтобы нити приобрели свою уникальную прочность.

Ученые сумели решить эту задачу за счет биомимикрии, повторив устройство паутинной железы паука. Устройство представляет собой небольшой ящик с микрофлюидными каналами, проходя через которые белковый раствор превращается в тонкую нить.

Исследователи выяснили, что состав необходимо вытягивать из прибора с помощью отрицательного давления, чтобы сырье превратилось в шелк. При попытке выдавливания смесь не преобразовывалась в нити.

По словам авторов открытия, созданная ими технология поможет удешевить производство шелка и сделать его более экологичным.