Ученые вырастили синтетическую мышцу из микробов

Синтетические мышечные волокна.

Синтетические мышечные волокна.

© Вашингтонский университет в Сент-Луисе.

Исследователи из Вашингтонского университета создали мышечные волокна, которые могут применяться в самых разных отраслях, включая медицину и робототехнику.

По словам профессора по энергетике Фучжуна Чжана, мышечные волокна вызывают интерес уже давно, но идея убивать животных для их получения претила ученым. Поэтому его команда нашла способ создать синтетические мышцы.


Искусственные мышцы удалось получить в лаборатории при помощи полимеризации (комбинирования маленьких молекул) белков внутри созданных микробов. За счет полимеризации микробы начали производить высокомолекулярный мышечный белок, который затем превратился в волокна.

Как пояснили ученые, полученный белок является тайтином, одним из трех основных белковых компонентов мышечной ткани. Чем больше размер молекулы тайтина, тем выше механические свойства созданной мышцы — а, следовательно, и полезные свойства.

Мышцы - один из самых крепких и эластичных материалов в природе.

Мышца — один из самых крепких и эластичных материалов в природе.

© Shutterstock

Чтобы получить самые крупные белки, исследователям понадобились особые бактерии, которые объединили сегменты белка в полимеры с высокой массой. Затем команда преобразовала белки в волокна диаметром около десяти микрон, что составляет одну десятую толщины человеческого волоса. 

Полученные волокна оказались жестче, чем кевлар — материал, из которого делают пуленепробиваемые жилеты. Ученые подробно пояснили, почему их открытие так важно для человечества:

Производство синтетического белка дешевое и масштабируемое, к тому же, для него не требуются части тел животных. Помимо модной одежды или защитной брони, этот материал также имеет множество потенциальных биомедицинских применений. Поскольку созданные волокна почти идентичны нашим мышцам, они могут стать отличным подспорьем в хирургии и тканевой инженерии.

Иными словами, из синтетических мышечных волокон можно создавать малотравматичные хирургические швы, имплантаты и даже протезы в обозримом будущем. 

Человекоподобный андроид из фильма

Человекоподобные андроиды в фильмах.

© "Я, робот".

Как подчеркнули ученые, медицина — не единственная область применения для их изобретения. Искусственная мышца может пригодиться и в робототехнике, ведь создать можно белок любой величины и устойчивости. Это позволит конструировать пластичных андроидов, которые пригодятся во многих сферах.

Исследовательская группа Чжана не намерена останавливаться на синтетических мышечных волокнах. В будущем, вероятно, появится больше уникальных материалов, которые ученые смогут создать благодаря стратегии микробного синтеза. Команда уже подала заявку на патент своего изобретения.

Нам важно ваше мнение!

+0

Комментарии (0)