زیست تقلیدمهندسی پروتئین

رقابت ماده‌ تولیدشده از الیاف سلولزی و ابریشم تار عنکبوت با پلاستیک‌ ها

گروهی از محققین در فنلاند ماده‌‌ای زیستی با استحکام و انعطاف‌پذیری بالا تولید کرده‌اند که توانایی رقابت با پلاستیک‌ها را دارد. برای تولید این ماده، الیاف سلولزی چوب به پروتئین ابریشم تارهای عنکبوت چسبانده شدند. زیست‌تقلید و مهندسی پروتئین نقش مهمی در تولید این مواد دارد.


تولید موادی که در عین سختی از انعطاف‌پذیری مناسبی نیز داشته باشند همواره چالش بزرگی بر سر راه تولید الیاف مصنوعی بوده است. محققین دانشگاه Aalto و مؤسسه‌ تحقیقاتی VTT فنلاند با الهام از طبیعت توانسته‌اند راه‌حلی جدید برای این مشکل پیدا کنند.

سلولز به‌علت پایداری و در دسترس بودن و ابریشم تارهای عنکبوت به‌دلیل استحکام و انعطاف‌پذیری انتخاب شدند. مزیت عمده‌ این مواد نسبت به میکروپلاستیک‌ها توانایی تحزیه‌پذیری آن‌هادر طبیعت است که باعث می‌شود خطری برای محیط‌زیست نداشته باشند. در واقع در این تحقیق این خواص طبیعی بازتولید شدند و به‌عبارتی از علم زیست‌تقلید (تقلید از مدل‌ها، سیستم‌ها و عناصر طبیعت با هدف حل مشکلات پیچیده انسان است) استفاده شده است.

از این مواد می‌توان در تولید پلاستیک‌های زیستی که در بخش‌های متفاوتی هم‌چون پزشکی، جراحی، صنعت نساجی و بسته‌بندی کاربرد دارند بهره برد.

خمیری که از چوب درخت غان به دست آمده بود به الیاف نانویی شکسته شد و بر روی یک داربست محکم قرار داده شد. به‌طور هم‌زمان شبکه‌ سلولزی، به نرمی و با انرژی مشخصی بر روی ماتریکس چسبناک ابریشم تارهای عنکبوت پراکنده شد.

ابریشم یک پروتئین طبیعی است که توسط برخی از حیوانات تولید و دفع می‌شود. کرم ابریشم و عنکبوت توانایی تولید طبیعی این پروتئین را دارند؛ اما در این تحقیق به جای ابریشم طبیعی از ابریشمی که توسط DNA سنتزی و در باکتری تولید شده بود استفاده شد. به‌علت معلوم بودن توالی DNA پروتئین ابریشم امکان تولید این ماده از طریق باکتری‌ها وجود دارد.
در واقع این مطالعه توانمندی دانش مهندسی پروتئین را بیش از پیش نشان داد و می‌توان در آینده با تغییر در بخشی از این ماده‌ کامپوزیتی تولید شده، آن را برای کاربردهای دیگر بهینه کرد.

توسط
Eurekalert
منبع
Science Advances
برچسب‌ها
نمایش بیشتر

نوشته‌های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

دکمه بازگشت به بالا
EnglishIran
بستن
بستن