Учёные с помощью бактерий вырастили искусственные мышечные волокна — из них можно делать одежду и бронежилеты
Жёсткость и прочность таких волокон выше, чем у кевлара, который используют для защиты от пуль.
Выращенное мышечное волокно, состоящее из белка титина Фото Вашингтонского университета
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали технологию синтетической химии, которая позволяет выращивать большие белковые молекулы внутри микробов. С её помощью учёные смогли синтезировать высокомолекулярный мышечный белок титин в виде волокон. Об этом они сообщили в журнале Nature.
Титин — самый большой известный белок, он состоит из более чем 500 тысяч атомов и выполняет роль «молекулярной пружины» в мышечных волокнах — позволяет мышцам сокращаться. Учёные давно пытались создать искусственные мышечные волокна для биоинженерии и робототехники, но все работающие способы сводились к выделению титина из живых тканей.
Новая технология избавляет от необходимости использовать животных: американским учёным удалось вывести специальные бактерии, которые могут собирать огромные белковые молекулы — в 50 раз более объёмные и массивные, чем все известные «бактериальные» белки. С помощью таких бактерий исследователи синтезировали молекулы титина и «скрутили» их в волокна толщиной в 10 раз меньше человеческого волоса.
Структура мышцы и схема производства титиновых волокон бактериями Изображение Вашингтонского университета
Исследование показало, что такие волокна имеют выдающиеся механические и химические свойства. Например, их жёсткость, прочность и ударная вязкость выше, чем у кевлара — таким образом, из «искусственных мышц» можно делать защитное снаряжение вроде бронежилетов или рабочей формы. Также титиновые волокна полностью биосовместимы благодаря своей идентичности натуральным мышечным волокнам — они не будут вызывать воспаления при использовании в хирургии и биоинженерии.
Выращенное мышечное волокно, состоящее из белка титина Фото Вашингтонского университета
Исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе разработали технологию синтетической химии, которая позволяет выращивать большие белковые молекулы внутри микробов. С её помощью учёные смогли синтезировать высокомолекулярный мышечный белок титин в виде волокон. Об этом они сообщили в журнале Nature.
Титин — самый большой известный белок, он состоит из более чем 500 тысяч атомов и выполняет роль «молекулярной пружины» в мышечных волокнах — позволяет мышцам сокращаться. Учёные давно пытались создать искусственные мышечные волокна для биоинженерии и робототехники, но все работающие способы сводились к выделению титина из живых тканей.
Новая технология избавляет от необходимости использовать животных: американским учёным удалось вывести специальные бактерии, которые могут собирать огромные белковые молекулы — в 50 раз более объёмные и массивные, чем все известные «бактериальные» белки. С помощью таких бактерий исследователи синтезировали молекулы титина и «скрутили» их в волокна толщиной в 10 раз меньше человеческого волоса.
Структура мышцы и схема производства титиновых волокон бактериями Изображение Вашингтонского университета
Исследование показало, что такие волокна имеют выдающиеся механические и химические свойства. Например, их жёсткость, прочность и ударная вязкость выше, чем у кевлара — таким образом, из «искусственных мышц» можно делать защитное снаряжение вроде бронежилетов или рабочей формы. Также титиновые волокна полностью биосовместимы благодаря своей идентичности натуральным мышечным волокнам — они не будут вызывать воспаления при использовании в хирургии и биоинженерии.
:Ольга
источник: - Для правообладателей
