ייצור סיבי משי בהשראת העכביש

חוקרים הצליחו לפתח תהליך חדשני לייצור כמות גדולה של קורים מלאכותיים, המחקה את תהליך הייצור הטבעי של קורי העכביש / מאת: יוסי כהן

עכבישים יכולים להרתיע אנשים, אבל החומר שהם מייצרים לצורך טווית הקורים מעניין מדענים רבים. החומר ממנו עשויים קורי העכביש חזק מאוד, קל מאוד, מתכלה באופן טבעי, ויכול להתאים למספר יישומים: חוט תפירה רפואי מתכלה, מיתרי כינור, בתעשיית האלקטרוניקה ובריפוי גנטי. כמות החומר שמיוצרת ע”י העכביש קטנה ומספיקה לטוויית הקורים שלו בלבד, ולכן לא ניתן לנצל אותו לייצור מסיבי של חומר רב ערך זה.

לאחרונה פותח תהליך חדשני לייצור כמות גדולה של קורים מלאכותיים, המחקה את תהליך הייצור הטבעי של קורי העכביש, תוך שימוש בבקטריות ובחלבוני משי. בתהליך הייצור הטבעי מלאי חומר הגלם לייצור הקורים, הנמצא בתמיסה מימית בבלוטות של העכביש, מכיל מספר חלבונים המתקשים תוך כדי תהליך הטוויה מחוץ לגוף העכביש. בתוך הבלוטות מתקיים גרדיאנט חומציות (pH) המשפיע על סגמנטים שונים של החלבונים, ומבטיח ייצור מהיר, רציף ומדויק של הקורים.

מדענים מהאוניברסיטה למדעי החקלאות בשבדיה השתמשו בידע זה לצורך ייצור מלאכותי של כמות תעשייתית של חלבון משי, ע”י בקטריות המתרבות בקבוצות. חלבון משי מלאכותי זה, שהוא חומר הגלם של הקורים, מסיס במים כמו החלבון הטבעי של העכביש ולכן ניתן לאחסנו בריכוזים גבוהים בתמיסה מימית.

בשלב הבא מיצו החוקרים את חלבון המשי מהבקטריות וחיקו את תהליך הטוויה הטבעי. הם שאבו אותו ע”י מזרק לתוך קפילרת זכוכית, ותוך כדי שינוי מבוקר של החומציות (הורדת ערך ה-pH), יצרו סיבים מלאכותיים בקוטר של 40 מיקרומטר, ובאורך של קילומטרים!

תהליך חדשני זה יאפשר בעתיד ייצור תעשייתי של סיבי משי-עכבישי מלאכותי, שיוכלו לשמש ליישומים שונים.

מקור הידיעה

למקור נוסף