Ученые из Вашингтонского университета в Сент-Луисе изобрели технологию синтетической химии, позволяющую выращивать внутри микробов большие белковые молекулы. Благодаря ей исследователи смогли синтезировать в виде волокон высокомолекулярный мышечный белок титин, сообщает TJournal со ссылкой на публикацию в журнале Nature.
Изобретены искусственные мышечные волокна, из которых можно делать бронежилеты
Для их создания задействуют бактерии
unsplash.com
Титин — самый крупный из известных белков, в его составе свыше 500 тысяч атомов, он играет роль «молекулярной пружины» в мышечных волокнах, позволяя им сокращаться. Ранее ученые уже многократно пытались создать искусственные мышечные волокна для биоинженерии и робототехники, но все прежние рабочие методы сводились к выделению титина из живых тканей.
Новое открытие снимает необходимость использовать животных: ученые вывели специальные бактерии, которые собирают огромные белковые молекулы — она в 50 раз более объемные и массивные, чем любые известные «бактериальные» белки. С их помощью специалисты создали молекулы титина и «скрутили» их в волокна в 10 раз тоньше человеческого волоса.
Уже удалось выяснить, что новые волокна имеют выдающиеся механические и химические свойства. Так, их жесткость, прочность и ударная вязкость выше, чем у кевлара — благодаря этому «искусственные мышцы» могут стать материалом для защитного снаряжения — бронежилетов или рабочей формы. Также титиновые волокна полностью биосовместимы благодаря своей идентичности натуральным мышечным волокнам — они не будут вызывать воспаления в случае задействования в хирургии и биоинженерии.