Syntetické svalové vlákna môžu vytvoriť oblečenie odolnejšie ako kevlar
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 1. 9. 2021
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Nový výskum našiel spôsob, ako použiť baktérie na výrobu syntetických svalových bielkovín, ktoré sa potom môžu spriadať na vlákna na výrobu mimoriadne pevných odevov, ochranných pomôcok a biomedicínskych implantátov či protetiky.
Ľudia sú skvelí pri výrobe umelých materiálov pre akúkoľvek činnosť, na ktorú ich potrebujeme, ale často obrovský náskok prírody znamená, že práca už bola vykonaná a má lepší výsledok. Naše svaly sú jedným z príkladov. Umelé svaly vyrobené z materiálov, ako sú polyméry, guma a uhlíkové vlákna, sa ukázali ako silné, no ich výroba môže byť náročná a často ich prirodzené náprotivky výrazne prekonávajú.
V novej štúdii sa teda vedci z Washingtonskej univerzity v Saint Louis rozhodli to využiť v náš prospech. Položili si pritom otázku „Prečo nevyrábame priamo syntetické svaly? No nebudeme ich zbierať zo zvierat, ale použijeme na to mikróby“. Prirodzené svaly sa skladajú z troch hlavných bielkovín a tím sa zameral na jednu z nich – titín. Ten funguje ako pružina a teda dodáva svalom pružnosť. Problém je v tom, že titín je v skutočnosti najväčší známy proteín, čo spôsobuje, že je ťažké ich umelo zostavovať.
Vedci tento problém obišli tak, že vytvorili baktérie, ktoré môžu skonštruovať väčšie proteíny z malých segmentov. Potom sa môže titín konvertovať na vlákna široké len 10 mikrometrov pomocou techniky mokrého spriadania. Konečným výsledkom sú vlákna, ktoré sú pevné a odolné, no napriek tomu pružné a schopné odvádzať mechanickú energiu ako je teplo.
To by mohlo byť užitočným materiálom pre ochranné pomôcky, ako sú napríklad nepriestrelné vesty. Vedci totiž tvrdia, že tento materiál je v tomto ohľade ešte tvrdší ako kevlar. A pretože je vyrobený z rovnakého proteínu ako prírodné svalové vlákna, nový materiál by mal byť biologicky kompatibilný, aby bol vhodný na stehy a iné použitie v ľudskom tele. Podľa vedcov by jeho výroba mohla byť lacná a škálovateľná, pričom môže umožniť mnoho aplikácií, o ktorých ľudia predtým premýšľali, ale s použitím prírodných svalových vlákien.
Tím tvrdí, že s budúcim vývojom by mohli byť baktérie zhromažďujúce proteíny použité pri výrobe iných typov polymérov, ktoré by mohli priniesť množstvo ďalších aplikácií.
Výskum bol publikovaný v magazíne Nature Communications.
