Würdest du Kleidung aus Muskelfasern tragen? Würdest du sie zum Schnüren deiner Schuhe oder sogar als Gürtel verwenden? Es mag ein wenig seltsam klingen, aber wenn diese Fasern vor dem Abbau mehr Energie standhalten können als Baumwolle, Seide, Nylon oder sogar Kevlar, warum dann nicht?
Keine Sorge, es sind Muskelfasern, die produziert werden, ohne einem einzigen Tier zu schaden.
Die Forscher des McKelvey School of Engineering von der Washington University in St. Louis haben einen synthetischen Chemieansatz entwickelt, um Proteine in manipulierten Mikroben zu polymerisieren. Dies ermöglichte es den Mikroben, ein Muskelprotein mit hohem Molekulargewicht zu produzieren, das titina, die dann in Muskelfasern umgewandelt wurde.
Die Forschung wurde in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Aus Bakterien entstandene Muskelfasern, die sofort getragen werden können
Die Herstellung dieser Muskelfasern kann kostengünstig und skalierbar sein. Es könnte viele Anwendungen ermöglichen, an die die Menschen zuvor gedacht hatten, jedoch mit Naturfasern. Jetzt können diese Anwendungen ohne echte tierische Gewebe realisiert werden.
Fuzhong Zhang, Department of Energy, Environmental and Chemical Engineering, Washington University.
Ich suche die Titina (sorry, ich musste diese Referenz als Boomer machen)
Das synthetische Muskelprotein, das wie erwähnt in Zhangs Labor hergestellt wird, ist das titina. Titin ist einer der drei Hauptproteinbestandteile der Muskelfasern. Das Besondere daran ist die Größe seiner Moleküle. Es ist praktisch das größte bekannte Protein in der Natur.
Wissenschaftler versuchen seit langem, Materialien mit muskelähnlichen Eigenschaften zu entwickeln, vor allem für die Robotik. Durch die Herstellung synthetischer Muskeln aus Mikroben haben wir möglicherweise ins Schwarze getroffen.
Das Forschungsteam hat die Mikroben so konstruiert, dass sie kleinere Segmente des Proteins zu ultrahochmolekularen Polymeren von etwa . zusammensetzen zwei Megadalton groß, etwa 50-mal so groß wie ein durchschnittliches Bakterium. Anschließend nutzten sie ein Nassspinnverfahren, um die Proteine in Muskelfasern mit einem Durchmesser von etwa zehn Mikrometern oder einem Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares umzuwandeln.
Die Analyse der erhaltenen Fasern
Zusammenarbeit mit Mitarbeitern Junges Shin Juni e Sinan KetenZhang analysierte dann die Struktur dieser Muskelfasern, um die molekularen Mechanismen zu identifizieren, die ihre einzigartige Kombination von Faktoren ermöglichen. Außergewöhnliche Festigkeit, Dämpfungsvermögen, Fähigkeit, mechanische Energie in Form von Wärme abzuleiten und mehr.
Anwendungsmöglichkeiten für mikrobielle Muskelfasern? Abgesehen von eleganter Kleidung oder schützender Rüstung (diese Fasern sind stärker als Kevlar, das Material, das in Körperpanzern verwendet wird), hat dieses Material auch viele potenzielle biomedizinische Anwendungen. Da es fast identisch mit den Proteinen ist, die in Muskelgewebe vorkommen, ist es vermutlich biokompatibel und könnte daher ein großartiges Material für das Nähen, Tissue Engineering usw. sein.
