BioSteel - это торговая марка высокопрочного материала на основе волокон, сделанного из рекомбинантного белка, похожего на паучий шелк, извлеченного из молока трансгенных коз , производства монреальской компании Nexia Biotechnologies, а затем лаборатории Рэнди Льюиса Университета. Университета штата Вайоминг и Юта . [1] По имеющимся данным, он в 7-10 раз прочнее стали при том же весе и может растягиваться в 20 раз без изменения своих прочностных свойств. Он также имеет очень высокую устойчивость к экстремальным температурам, не теряя ни одного из своих свойств в пределах от -20 до 330 градусов по Цельсию (от -4 до 626 градусов по Фаренгейту).
Компания создала линии коз для получения рекомбинантных версий два spidroins от Nephila clavipes , золотого орб ткача, MaSp1 и MaSp2 [2] [3] Когда самка козы лактата, молоко, содержащее рекомбинантную ДНК , шелк, должны было быть собирают и подвергают хроматографическим методам очистки рекомбинантных белков шелка.
Очищенные протеины шелка можно сушить, растворять с использованием растворителей (образование ДОФЭ) и превращать в микроволокна с использованием методов производства волокон мокрым прядением. Сообщалось, что пряденные волокна имеют прочность в диапазоне 2 - 3 граммов / денье и диапазон удлинения 25-45%. «Биополимер Biosteel» был преобразован в нановолокна и наносы с помощью технологии электроспиннинга. [4]
Nexia - единственная компания, которая успешно производит волокна из паучьего шелка, экспрессированные в козьем молоке. Лаборатория Льюиса произвела волокна из рекомбинантного белка паучьего шелка и синтетических белков паучьего шелка и генетических химер, полученных как из рекомбинантной E. coli, так и из молока рекомбинантных коз, однако до сих пор никому не удавалось производить шелк в коммерческих количествах. Компания была основана в 1993 году доктором Джеффри Тернером и Полом Баллардом и в 2005 году была продана компании Pharmathene.
В 2018 году две трансгенные козы были проданы Канадскому сельскохозяйственному музею после банкротства Nexia Biotechnologies. [5]
С тех пор исследования продолжались с помощью Рэнди Льюиса , профессора, ранее работавшего в Университете Вайоминга, а теперь - в Университете штата Юта . Ему также удалось успешно разводить коз-пауков для создания искусственного шелка. По состоянию на 2012 год на ферме, управляемой университетом, насчитывается около 30 паукообразных коз. [6] ВМС США планирует превратить этот шелк в качестве инструмента для остановки судов путем переплетения их пропеллеры. [7]
Применение биополимеров искусственного паучьего шелка включает его использование для покрытия всех видов имплантатов и медицинских изделий, а также для искусственных связок и сухожилий из-за его эластичности, а также из-за того, что это натуральный продукт, который хорошо синтезируется с телом. Кроме того, биополимеры искусственного шелка могут применяться в продуктах личной гигиены, а также в текстильных изделиях.
Рекомендации
- ^ Сервис, РФ (2002). "МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ: Клетки млекопитающих прядут новую пряжу". Наука . 295 (5554): 419b – 4421. DOI : 10.1126 / science.295.5554.419b . PMID 11799209 .
- ^ Lazaris, A .; Arcidiacono, S .; Huang, Y .; Чжоу, Дж .; Duguay, F .; Chretien, N .; Валлийский, E .; Soares, J .; Карацас, К. (2002). «Волокна паучьего шелка, сплетенные из растворимого рекомбинантного шелка, произведенного в клетках млекопитающих». Наука . 48848 (5554): 472–476. DOI : 10.1126 / science.1065780 . PMID 11799236 .
- ^ Биополимера, том 8 Полиамиды и комплекс Белковый Материалы II,редакцией SR Fahnestock & A. Steinbuchel, 2003 Wiley-VCH Verlag, страницы 97-117 ISBN 978-3-527-30223-9
- ^ Тезис, представленный на факультет Университета Дрекселя Милиндом Рамешем Ганди, декабрь 2006 г., ГЛАВА 7
- ^ « Выставка « Паучьи козы »возмущает профессора из Оттавы» . Сайт CBCnews . CBC. 29 марта 2012 г.
- ^ Лодочник, Лиз. «Мосты из паучьего шелка? За это можно поблагодарить коз» . Обзор науки Беркли . Проверено 18 октября 2012 года .
- ^ «Морская оборона: Лаборатория синтетического паучьего шелка УрГУ удостоена гранта ВМФ» . Государственный университет Юты. 22 июня 2018.