Создан паучий шелк с помощью фотосинтезирующих бактерий. Новость Бесплатной технической библиотеки

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ
Бесплатная техническая библиотека / Лента новостей

Создан паучий шелк с помощью фотосинтезирующих бактерий

20.07.2020

Новое исследование ученых из Центра устойчивых ресурсных исследований RIKEN (Япония) может открыть новую эру, в которой фотосинтетические "био-заводы" стабильно производят большую часть синтетического паучьего шелка.

Пауки производят удивительно прочные и легкие нити. Хотя они могут быть использованы для производства ряда полезных материалов, получить достаточное количество шелкового белка сложно, потому что каждый крошечный паук может произвести лишь небольшое его количество.

Помимо прочности и легкости, шелк, полученный с помощью членистоногих, является биоразлагаемым и биосовместимым. В частности, шелк паука очень легкий и прочный. Из него можно было бы изготовить износостойкую одежду, автомобильные детали и аэрокосмические компоненты. Его биосовместимость делает его безопасным для использования в биомедицинских приложениях, таких как системы доставки лекарств, имплантационные устройства и каркасы для тканевой инженерии, добавляют ученые.

Но чтобы создать эти вещи, потребуется много лет и миллионы пауков. Поэтому ученые пытаются получить синтетический паучий шелк.

Команда Центра RIKEN сосредоточилась на морской фотосинтезирующей бактерии Rhodovulumulfidophilum. Эта бактерия идеальна для создания устойчивой "био-фабрики", потому что она растет в морской воде, требует углекислого газа и азота в атмосфере и использует солнечную энергию - а этих ресурсов хватает в изобилии.

Исследователи генетически сконструировали бактерию для производства белка MaSp1, основного компонента нити паука нефила (Nephila). Считается, что этот белок играет важную роль в прочности шелка паука. Меняя последовательности гена, которую вставили в геном бактерии, ученые смогли регулировать количество шелка, которое им нужно было получить. Они также обнаружили, что простой рецепт - искусственная морская вода, бикарбонатная соль, газообразный азот, дрожжевой экстракт и облучение ближним инфракрасным светом - позволяет бактерии Rhodovulumulfidophilum хорошо расти и эффективно производить белок шелка. Дальнейшие наблюдения подтвердили, что поверхность и внутренние структуры волокон, образующихся в бактериях, были очень похожи на те, которые естественным образом производят пауки.

<< Назад: Комета Неовайз максимально приближается к Земле 21.07.2020

>> Вперед: Жир - главная причина старения 20.07.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Окрашивание волос с помощью фермента из шампиньонов 05.12.2023

Новый взгляд на окрашивание волос предоставляют грибы и их ферменты, согласно исследованиям американских ученых. Новый подход обещает быть безопасным, эффективным и приятным для волос, не вызывая аллергии, которая часто возникает при использовании традиционных красителей. Исследования в области косметологии предлагают перспективный взгляд на будущее окрашивания волос, основанный на использовании фермента из шампиньонов. Эта инновационная методика, предоставляя безопасное и эффективное окрашивание, может стать революционным шагом в индустрии красоты. Индустрия красоты, традиционно ориентированная на химические составы, теперь обращает взор к природе. В процессе исследований грибов, в частности, шампиньонов, ученые обнаружили ферменты, ответственные за синтез естественного пигмента меланина. Этот пигмент играет ключевую роль в определении цвета волос и кожи у человека, а также защищает от ультрафиолетового излучения. Методика основана на создании связи молекул меланина с аминоки ...>>

Использование дождя для уменьшения загрязнения воздуха 05.12.2023

Индийские ученые выходят с неординарной идеей борьбы с экстремальным загрязнением воздуха в столице Нью-Дели. Они предлагают использовать метод "посева облаков", добавляя специальные вещества в атмосферу для стимуляции дождевых осадков. Этот подход направлен на снижение уровня загрязнения путем осаждения частиц на землю вместе с каплями дождя. Предложенный проект по созданию искусственного дождя в Нью-Дели отражает стремление к инновационным методам борьбы с экстремальным загрязнением воздуха. В случае успешной реализации, эта технология может стать значимым шагом в направлении улучшения качества воздуха в городе и обеспечения здоровья его жителей. Нью-Дели, столица с 20-миллионным населением, сталкивается с проблемой атмосферного загрязнения, достигшего критических уровней. Меры, такие как закрытие школ, приостановка строительных работ и ограничения на использование транспорта, уже приняты местными властями. На фоне ухудшения качества воздуха, индекс качества воздуха в городе до ...>>

Полезная и эффективная замена утреннему кофе 04.12.2023

Американские ученые из Университета Джорджии представили новый взгляд на утреннее бодрствование, предлагая эффективную альтернативу традиционному кофе. Исследование, проведенное среди студентов, обнаружило, что физическая активность может обеспечить необходимый прилив энергии даже лучше, чем кофеин. Эксперимент показал, что активное утреннее движение может быть не менее эффективным, чем утренний кофе, в стимулировании энергии и повышении работоспособности. Физическая активность представляет собой полезную альтернативу, способную не только пробудить организм, но и улучшить общую мотивацию к выполнению задач. Для проверки данной теории ученые провели эксперимент с добровольцами, страдающими недосыпом. Группы испытуемых принимали кофеин, плацебо или содовую, либо же осуществляли подъем по лестнице в течение 10 минут утром. Результаты исследования выявили, что кофеин, плацебо и содовая не обеспечивают значительного прилива энергии. В то время как физическая активность, такая как п ...>>

Новый способ беспроводной передачи данных 04.12.2023

Исследователи из Университета Сассекса представили инновационную технологию передачи данных на близком расстоянии, обещающую революцию в мире беспроводных коммуникаций. Этот метод модуляции низкочастотного электрического поля обладает высокой энергоэффективностью, сниженной подверженностью помехам и перспективой создания более надежных и компактных устройств. Технология беспроводной связи на базе электрического поля открывает новые горизонты для развития устройств и обещает стать стандартом в передаче данных на близком расстоянии. Поддержка со стороны научного сообщества подчеркивает ее значимость, и, несмотря на ранний этап разработки, она может стать ключевым элементом будущих беспроводных технологий. Профессоры Роберт Пренс и Даниэль Рогген представили концепцию передачи данных с использованием электрического поля, существенно превосходящую традиционные технологии, такие как Bluetooth. Этот метод, помимо значительного снижения энергопотребления, предоставляет высокую пропускну ...>>

Биоразлагаемое беспроводное подкожное зарядное устройство 03.12.2023

Китайские ученые разработали уникальное беспроводное зарядное устройство, спроектированное для подкожного использования и предназначенное для улучшения биодеградируемых систем доставки лекарств. Прототип отличается биоразлагаемостью и гибкостью, предоставляя новые перспективы в области медицинских имплантатов. Инновационное биоразлагаемое зарядное устройство открывает новые горизонты для медицинских технологий и может стать ключевым элементом в разработке будущих имплантируемых устройств. Однако, несмотря на свой потенциал, его реальное внедрение требует дальнейших исследований и разработок. Традиционные источники биоразлагаемой энергии ранее испытывали ограничения в мощности, но новое устройство успешно сочетает высокую энергоемкость с гибкостью и совместимостью с человеческими тканями. Его магниевая катушка и гибридные цинк-ионные суперконденсаторы предоставляют эффективный источник энергии. Преимущество биоразлагаемого зарядного устройства заключается в снижении необходимос ...>>

Случайная новость из Архива

Велодорожка с солнечными панелями 31.10.2014

В Нидерландах будет проложена первая в мире велодорожка, оборудованная солнечными батареями.

Если учесть, что в Нидерландах велосипед стал практически основным видом транспорта, подобная идея не кажется такой уж странной. Тем более что Нидерланды на сегодняшний день - лидирующее государство в сфере разработок и применения экологичных источников энергии.

Велодорожку, оборудованную солнечными панелями, прокладывает компания TNO. Вначале протяженность инновационного участка велодорожки будет составлять 70 метров. На 12 ноября запланировано торжественное открытие.

Уже к 2016 г. протяженность велодорожки с солнечными панелями в городке Кроммени, расположенном в 25 км от столицы Нидерландов, будет увеличена еще на 100 метров. Энергии, вырабатываемой солнечными батареями велодорожки должно хватить для обеспечения электричеством трех жилых домов, расположенных поблизости. В будущем планируется покрыть особыми солнечными панелями большую часть местных дорог.

Конструктивно велодорожка состоит из бетонных плит, в которые встроены солнечные модули размером 2,5?3,5 м с высокопрочным стеклянным покрытием. Покрытие выдерживает нагрузку от грузовиков и не разрушается из-за корней деревьев. Дорожное покрытие, кроме того, устойчиво к износу, вызванному дождевой водой, снегом и льдом.

Впрочем, у подобных батарей имеется и недостаток: они достаточно быстро загрязняются. Из-за этого производство электроэнергии в таких солнечных батареях меньше на 30% по сравнению с традиционными, расположенными на крышах домов.

В перспективе новые дороги смогут производить электроэнергию для домов, электромобилей, светофоров и уличных фонарей. Располагать панели будут таким образом, чтобы учитывать местные потребности в электричестве, и удовлетворять их наилучшим образом.

Согласно оценкам специалистов, срок окупаемости инновационных дорог с солнечными панелями - 20 лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте