A kutatók sikeresen szintetizáltak pókselymet génmanipulált selyemhernyók felhasználásával, fenntartható alternatívát teremtve a szintetikus szálak, például a nylon helyett.

Ez a kevlárnál hatszor erősebb “pókselyem” a selyemhernyóknál már bevált tenyésztési technikák miatt áttörést jelenthet a zöld, környezetbarát megoldással előállított, ugyanakkor rendkívül szívós anyagokhoz, a textilektől egészen a sebészeti varratokig terjedő alkalmazási területekkel.

A kivételes mechanikai tulajdonságairól ismert pókselymet nehéz beszerezni elsősorban maguk a pókok miatt. A problémára válaszul a kínai tudósok a pók- és a selyemhernyó-fonórendszerek közötti hasonlóságokat kihasználva létrehoztak egy pókselyem-helyettesítőt: a “lokalizáció” (localization) néven ismert eljárás során a pókselyemfehérje géneket a CRISPR-Cas9 technológia segítségével integrálták a selyemhernyók genetikai anyagába.

Azáltal pedig, hogy génszerkesztéssel és mikroinjekciókkal pókselyemfehérje-géneket juttattak a selyemhernyók genetikai anyagába, a kutatók sikeresen ültették át (vagyis tehát “lokalizálták” – innen az eljárás elnevezése) a pókselyem termelődését a selyemhernyók mirigyében. A kapott selyem hatszor erősebb volt, mint a kevlar, a közismerten könnyű, nagy szilárdságú szintetikus szál, amelyet a golyóálló mellényekben is használnak.

A selyemhernyó-selyem, amely már most nagy mennyiségben kerül kereskedelmi forgalomba, ideális platformot kínál a pókselyem gazdaságos előállításához. Ez az áttörés kielégíti a szintetikus szálak, például a nylon és a kevlar környezetbarát, fenntartható alternatívái iránti sürgető igényt, miközben előmozdítja az ökológiai fenntarthatóságot is ráadásul a termelékenység veszélyeztetése nélkül. Mint Junpeng Mi, Ph.D. A Donghua Egyetem Biológiai Tudományok és Orvostudományi Főiskola kandidátusa és a tanulmány első szerzője közölte:

"A selyemhernyó-selyem jelenleg az egyetlen állati selyemszál, amelyet nagy mennyiségben, jól bevált tenyésztési technikákkal forgalmaznak. Következésképpen a géntechnológiával módosított selyemhernyók pókselyemszálak előállítására történő alkalmazása lehetővé teszi az alacsony költségű, nagyszabású kereskedelmi forgalomba hozatalt."

A pókselyem nagyobb szakítószilárdsággal büszkélkedhet, mint a nylon, és szívósabb, mint a kevlar, így ígéretes anyag a különféle alkalmazásokhoz, beleértve a sebészeti varratokat is. Mint azt Mi még hozzátette:

"A pókselyem stratégiai erőforrás, amelyet sürgősen fel kell tárni. A tanulmányban előállított szálak kivételesen magas mechanikai teljesítménye jelentős ígéretet jelent ezen a területen. Az ilyen típusú szálak sebészeti varratokként használhatók, amivel kielégíthető az a globális kereslet, melyet az évente több mint 300 millió beavatkozás jelent világszerte."

(Kép: Matter)