Syntetické pavoučí amyloidní proteiny a „umělí pavouci“ zajistí medicínský materiál

Pavoučí hedvábí je jedním z nejpevnějších známých materiálů na Zemi. Je vlastně pevnější než ocel při stejné velikosti. Zároveň ale možná ani neexistují živočichové méně vhodní k průmyslovému chovu, než jsou pavouci. Jsou draví, tvrdě teritoriální a bez okolků kanibalističtí. Proto vědci usilují o výrobu umělého pavoučího hedvábí.

To ale není vůbec snadné. Lze sice geneticky upravit bakterie, aby vyráběly pavoučí proteiny, ty se ale při takové produkci slepují a výroba se kvůli tomu hroutí. Čínský výzkumný tým upravil sekvenci přírodních spidroinů, proteinů z hedvábí tak, aby je bylo možné produkovat v bakteriích a spřádat jako hedvábí a přitom by zůstaly pevné a odolné.

Badatelé se při úpravě spidroinů inspirovali proteinovou sekvencí amyloidních polypeptidů, aby umělým spidroinům zajistili stabilní strukturu a současně zamezili jejich slepování v roztoku, což podstatně usnadní jejich bakteriální produkci.

Poté použili soustavu malých dutých jehliček, umístěnou na trysce 3D tiskárny, jimiž tiskli roztok spidroinů do podoby tenkých vláken. Vlákna ihned splétali do umělého pavoučího hedvábí. Celé zařízení funguje jako velký umělý pavouk tkající umělou pavučinu.

Čínský tým vytvořil z vyrobeného pavoučího hedvábí prototyp medicínského krycího materiálu, který otestovali na myších s osteoartritidou a chronickými diabetickými vředy. Ukázalo se, že umělé pavoučí hedvábí lze snadno obohatit léčivy, a že pak úspěšně podporuje hojení ran.

Autor: RNDr. Stanislav Mihulka, Ph.D.

Zdroj obrázku: Lin et al. (2024), ACS Nano.

Líbil se Vám tento článek? Doporučte jej svým známým.

Více informací najdete zde: