غزل زیاری: تا همین اواخر شاید تار عنکبوت مصنوعی ابریشمی فقط برای تزیینات هالووین و دکوراسیون مرموز و توهم آمیز خانه ها استفاده می شد. اما اکنون دانشمندان بهانه ای جذاب برای تولید ابریشم مصنوعی عنکبوت یافته اند. آنها با استفاده از پروتئین ها نوعی ابریشم عنکبوت ایجاد کردند که زخم ها را التیام می بخشد. این ماده به اندازه کافی بادوام است که به صورت بانداژ بافته می شود و با موفقیت آسیب های مفصلی و ضایعات پوستی را در موش ها درمان می کند.
ابریشم عنکبوت یکی این یکی از قوی ترین مواد روی زمین است، از نظر فنی و با توجه به مقیاس حتی قوی تر از فولاد. اما دستیابی به آن کار دشواری است. از آنجایی که عنکبوت ها بیش از وحشی هستند و نمی توان آنها را مانند کرم ابریشم پرورش داد، دانشمندان به فکر ایجاد ابریشم عنکبوت به صورت مصنوعی افتاده اند.
یکی یکی از راه حل های تولید پروتئین های ابریشم عنکبوت از طریق مهندسی ژنتیک، آموزش میکروب ها است. اگرچه این یک کار چالش برانگیز است. زیرا پروتئین ها تمایل دارند به هم بچسبند که بر عملکرد ابریشم تأثیر می گذارد. در همین حال، بینگ بینگ گائو و همکارانش سعی کردند توالی پروتئین طبیعی را تغییر دهند تا از میکروب ها برای طراحی ابریشم عنکبوت قابل چرخش و در عین حال پایدار استفاده کنند.
روش تولید ابریشم مصنوعی با استفاده از میکروب ها
اعضای تیم ابتدا از میکروب ها برای ساخت پروتئین های ابریشم و پپتیدهای اضافه شده استفاده کردند. این پپتیدهای جدید از الگوی توالی پروتئین پلی پپتیدهای آمیلوئید پیروی می کنند و باعث می شوند که ساختار منظمی در هنگام تا شدن پروتئین های ابریشم شکل بگیرد و از چسبیدن آنها به یکدیگر و در نتیجه افزایش کارایی آنها جلوگیری کند.
محققان با استفاده از یک سری سوزن توخالی کوچک متصل به نازل یک چاپگر سه بعدی، محلول پروتئین را به رشته های نازک تبدیل کردند و آنها را به فیبر ضخیم تری چرخاندند. این مجموعه مانند عنکبوت مصنوعی غول پیکری بود که تار خود را می چرخاند.
کاربرد الیاف ابریشم در پانسمان های پزشکی
محققان از الیاف ابریشم خود در نمونه اولیه پانسمان زخم استفاده کردند و آن را روی موش هایی که از استئوآرتریت (بیماری دژنراتیو مفصلی) رنج می بردند برای التیام زخم های مزمن ناشی از دیابت استفاده کردند. درمان‌های پزشکی به بانداژها اضافه شد و تیم دریافتند که باندهای اصلاح‌شده بهبود زخم را بهتر از باندهای سنتی تسریع می‌کنند.
با استفاده از این روش، درمان برای کاهش تورم و بازیابی ساختار بافت در موش‌های مبتلا به استئوآرتریت پس از 2 هفته نتایج حاصل شد، در حالی که بهبود زخم پس از 16 روز در موش‌های دیابتی با ضایعات پوستی که با بانداژ معمولی درمان شده بودند، رخ داد.
نکته جالب این است که باندهای ابریشم جدید زیست سازگار و زیست تخریب پذیر هستند و به گفته محققان، نویدبخش کاربردهای آینده در پزشکی هستند.
منبع: scitechdaily
۵۸۳۲۱