比钢材更牢固!生物学家运用基因工程技术 让病菌生产制造出最坚韧的新式纤维原材料

2021-08-10 18:57:24

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  看起来软弱的蜘蛛丝,是地球上最坚毅的原材料之一。如今,德州奥斯汀加州大学的技术工程师们设计方案了木薯淀粉样丝混种杂交蛋白质,并且用工程项目病菌生产制造他们,以后产生了一种纯天然的蜘蛛丝更坚毅的纤维。

  这类涤纶——被称作“汇聚木薯淀粉样”纤维——由麦凯维工程学校电力能源、自然环境与有机化学工程学院专家教授Fuzhong Zhang的试验室根据基因工程技术病菌生产制造的。

  2018年,他的试验室更新改造了一种资产重组蜘蛛丝,使其在全部关键物理性能上面能与纯天然蜘蛛丝匹敌。以后她们想要知道,是不是能运用这种生成微生物服务平台,造就出比蜘蛛丝特性更出色的原材料。

  资产重组蛛丝纤维的一个难题是,不用对纯天然蛛丝的序列开展重特大改动,就必须生产制造出β-纳米技术晶体。β-纳米技术晶体是纯天然蛛丝的主要成分,有利于提高蛛丝的抗压强度。

  为了更好地处理这个问题,科学研究工作组根据引进淀粉样蛋白序列再次设计方案了桑蚕丝序列,淀粉样蛋白序列具备产生β-纳米技术晶体的明显发展趋势。

  她们用三种已被充足科学研究过的淀粉样蛋白序列做为意味着,造就了不一样的汇聚淀粉样蛋白。从而造成的蛋白比蜘蛛丝具备越来越少的反复碳水化合物序列,这促使他们更非常容易被工程项目病菌生产制造出去。

  最后,该病菌造成了一种含有12八个反复企业的混种杂交汇聚淀粉样蛋白。用类似反复企业资产重组蛛丝蛋白质,先前被证实是艰难的。

  蛋白越长,造成的纤维就越坚毅。这种反复128次的蛋白造成了一种比一般钢更强的十亿帕抗压强度(一种精确测量毁坏固定不动直徑的纤维所必须的力的方式 )的纤维。这类纤维的延展性(考量破裂一根纤维必须是多少动能的指标值)比凯夫拉尔纤维和以前全部的资产重组丝纤维都需要高。它的抗压强度和延展性乃至比一些报导的纯天然蜘蛛丝纤维还需要高。

  她们的科学研究发布在《ACS Nano》杂志期刊上,名为“ Microbially Synthesized Polymeric Amyloid Fiber Promotes β-Nanocrystal Formation and Displays Gigapascal Tensile Strength”。

(文章内容来源于:前瞻网)

文章内容来源于:前瞻网

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