Китайські дослідники успішно генетично модифікували шовкопрядів для виробництва павутиння яке в 6 разів міцнішими за кевлар, що використовується для виготовлення бронежилетів. Про це пише наукове видання Cosmos, посилаючись на дослідження, надруковане у Matter.

Подібно до шовку шовкопряда, павутиння є природним поліамідним волокном, у той час, як нейлон та кевлар є синтетичними поліамідними волокнами. Комерціалізація павутиння є проблематичною через обмежене розуміння механізму прядіння павуків, технічні складності в процесі та інженерні перешкоди в недорогому масовому виробництві. Крім того, павуки дуже складний для розведення вид, у тому числі через внутрішньовидовий канібалізм.

«Шовк шовкопряда є зараз єдиним типом тваринного шовку, що комерціалізується у великих масштабах, з добре налагодженими методами вирощування», – каже автор дослідження, кандидат філософії Джунпен Мі. – «Отже, використання генетично модифікованих шовкопрядів для виробництва павутинного волокна забезпечує недорогу широкомасштабну комерціалізацію».

Мі та його команда ввели гени білка павутиння в ДНК шовкопряда за допомогою комбінації технології редагування генів CRISPR-Cas9 та сотень тисяч мікроін’єкцій у запліднені яйця шовкопряда. Дослідникам також потрібно було модифікувати білки павутиння, щоб вони належним чином взаємодіяли з білками в залозах шовкопряда, забезпечуючи належне прядіння волокна.

Вироблені генетично модифікованими шовкопрядами волокна мали винятково високі механічні характеристики.

Крім застосування в інтелектуальних матеріалах для військової та аерокосмічної промисловості, таке волокно можна використовувати в біомедичній інженерії.

«Цей тип волокна можна використовувати як хірургічну нитку, задовольняючи глобальний попит, що перевищує 300 мільйонів процедур щорічно» – каже Джунпен Мі.

Подальші дослідження має на меті створити генетично модифікованих шовкопрядів, які виробляють більш міцне павутиння як з природних, так і зі штучних амінокислот.

«Використання понад ста спеціально сконструйованих амінокислот дає безмежний потенціал для модулювання різних за характеристиками волокон павутиння», – каже Мі.