لباسی محکم از جنس تار عنکبوت

تارهای عنکبوت‌، ساختارهایی بسیار قوی هستند. یک بار جارو کشیدن مطمئنا آنها را از راهروی خانه شما خارج می‌کند اما در نظر بگیرید که چقدر بزرگتر از شبکه تار عنکبوت هستید و با وجود این، اغلب هنوز کمی مقاومت را از طرف آن احساس می‌کنید. همچنین، برای حشرات طعمه عنکبوت، تار به تله‌ای مرگبار تبدیل می‌شود که خارج شدن از آن غیرممکن است. پژوهشگران، تارهای عنکبوت را مورد بررسی قرار داده‌اند تا بفهمند که چه چیزی آنها را بسیار قوی می‌کند و از عنکبوت‌ها یاد بگیرند که چگونه می‌توان مواد مشابه تار عنکبوت را ساخت.

پژوهشگران کالج "ویلیام و مری"(William & Mary) آمریکا در اوایل سال جاری، جزئیات جدیدی را در مورد ساختار پروتئین در تار عنکبوت کشف کردند. اطلاعاتی از این دست می‌توانند به سایر پژوهشگران کمک کنند تا ساختارهای جدیدی را ایجاد کنند که ممکن است به اندازه تار عنکبوت قوی باشند.

چندین گروه پژوهشی طی چند دهه گذشته، موادی را با الهام از تار عنکبوت تولید و آزمایش کرده‌اند. یکی از راه‌های انجام دادن این کار، ساختن کپی‌هایی از تار عنکبوت براساس "اسپیدروئین‌ها" (spidroins) است. اسپیدروئین‌ها، پروتئین‌هایی هستند که تار عنکبوت را می‌سازند و مولفه‌های اصلی ساختار تار عنکبوت هستند. عنکبوت‌ها می‌توانند اسپیدروئین را تولید کنند اما برقراری کارخانه‌ای پر از عنکبوت و ایجاد اسپیدروئین به مقدار مورد نیاز امکان‌پذیر نیست. مردم مطمئنا در مورد این ایده فکر کرده‌اند اما عملی کردن آن بسیار زمان‌بر است. مشکل دیگر این است که عنکبوت‌ها، رفتار آدم‌خوارانه از خود نشان می‌دهند. اگر عنکبوت‌ها برای افزایش تولید تار عنکبوت پرورش داده شوند، یکدیگر را می‌خورند.

پس چگونه می‌توان اسپیدروئین را ساخت؟ اسپیدروئین‌ها مانند سایر پروتئین‌ها، توسط ژن‌ها رمزگذاری می‌شوند. بنابراین اگر رمز ژنتیکی را بدانید، امکان تولید اسپیدروئین‌های نوترکیب در موجودات دیگر وجود دارد. این روش اصلی پژوهشگران برای تولید تار عنکبوت بدون حضور عنکبوت بوده است. همچنین، این روش امکان می‌دهد که اسپیدروئین را به گونه‌ای تغییر دهید که دارای ویژگی‌های مطلوبی باشد که می‌توانند الیاف قوی را تشکیل دهند اما آن را برای اهدافی غیر از ساخت تار عنکبوت تنظیم کنید.

یکی از راه‌هایی که در گذشته به دانشمندان کمک کرده تا به این هدف دست یابند، بیان پروتئین موجود در شیر بز است. شرکت منحل‌شده "Nexia"، فیبری به نام "بیواستیل"(BioSteel) را با این روش تولید کرد اما نتوانست آن را تا مقیاس تجاری افزایش دهد. با وجود این، خود بیواستیل کاربردی بود و یک هنرمند در سال ۲۰۱۲ از آن برای ایجاد پیراهنی استفاده کرد که نشان می‌دهد تار عنکبوت نوترکیب را چگونه می‌توان در منسوجات استفاده کرد.

یک روش دیگر برای تولید تار عنکبوت بدون حضور عنکبوت، بیان پروتئین‌های اسپیدروئین در میکروارگانیسم‌هایی مانند باکتری است. چندین گروه و شرکت پژوهشی، این مسیر را طی کرده‌اند. همچنین، این یک فرآیند تولیدی است که توسط شرکت زیست‌فناوری ژاپنی "اسپایبر"(Spiber) استفاده می‌شود. این شرکت، نوعی الیاف اختصاصی را تولید می‌کند که به عنوان جایگزینی برای انواع مختلف پارچه‌ از آنها استفاده می‌شود.

منبع:ایسنا

No tags for this post.