تار عنکبوت گیاهی جایگزین پلاستیک می‌شود!

به گزارش ایسنا و به نقل از نیواطلس، دانشمندان "دانشگاه کمبریج"(University of Cambridge) با تقلید از ریزساختارهایی که قدرتی باورنکردنی به تار عنکبوت می‌بخشند، غشایی گیاهی با مقاومت پلاستیک‌های یک بار مصرف تولید کرده‌اند و بدین ترتیب، یک جایگزین گیاهی سازگار با محیط زیست برای پلاستیک ارائه داده‌اند. این غشاها را می‌توان برای کاربردهای صنعتی رنگ‌آمیزی و مقیاس‌بندی کرد و پس از اتمام کار، آن را به صورت کمپوست درآورد.

شاید رشته‌های ظریف تار عنکبوت از نظر انسان‌ها زیاد محکم به نظر نرسند اما بسیار محکم هستند و اسرار بسیاری را برای در میان گذاشتن با علم مواد در بر دارند. پژوهشگران این حوزه، از تار عنکبوت برای ساخت سمعک‌های حساس‌تر، محصور کردن داروهای سرطان برای دارورسانی بهتر و ترمیم اعصاب استفاده می‌کنند.

دانشمندان دانشگاه کمبریج در حال بررسی رفتار پروتئین‌ها بودند و در بخشی از این کار، توجه خود را به نحوه آرایش تار عنکبوت و ترکیب بی‌نظیری که به آن چنین قدرتی می‌بخشد، معطوف داشتند.

پروفسور "توماس نولز"(Tuomas Knowles)، از پژوهشگران این پروژه گفت: ما دریافتیم یکی از ویژگی‌های کلیدی که به تار عنکبوت قدرت می‌بخشد، پیوندهای هیدروژن هستند که به صورت منظم و در تراکم بالا سازمان‌دهی شده‌اند.

دانشمندان تصمیم گرفتند که این فرآیند را با استفاده از پروتئین‌های به دست آمده از گیاهان بازسازی کنند. آنها کار خود را با پروتئین سویا آغاز کردند که مانند همه پروتئین‌ها از زنجیره‌های پلی‌پپتید ساخته شده است که می‌توانند خود را تحت شرایط مناسب سرهم‌بندی کنند. پژوهشگران برای رسیدن به این هدف، ترکیبی از استیک اسید و آب، دمای بالا و فرآیند "ultrasonication" را به کار گرفتند تا انحلال‌پذیری پروتئین را بهبود ببخشند و کنترل سرهم‌بندی آن را در ساختارهای منظم، ساده‌تر کنند.

نولز ادامه داد: از آنجا که همه پروتئین‌ها از زنجیره‌های پلی‌پپتید ساخته شده‌اند، ما در شرایط مناسب می‌توانیم پروتئین‌های گیاهی را مانند تار عنکبوت، به جمع کردن و سرهم‌بندی خود ترغیب کنیم.

محصول نهایی، مجموعه‌ای از ساختارهای پروتئینی با فعل و انفعالات پیشرفته مولکولی است که مانند تار عنکبوت با شکل‌گیری پیوند هیدروژن هدایت می‌شوند. پس از خارج کردن حلال، غشایی با عملکرد مکانیکی مشابه پلاستیک‌های یک بار مصرف باقی می‌ماند.

دکتر "مارک رودریگز گارسیا"(Marc Rodriguez Garcia)، از پژوهشگران این پروژه گفت: پژوهشگران دیگر به طور مستقیم با مواد موجود در تار عنکبوت به عنوان جایگزین پلاستیک کار می‌کنند اما این مواد هنوز یک محصول حیوانی به شمار می‌روند. می‌توان گفت که ما به نوعی تار عنکبوت گیاهی دست یافته‌ایم و همان مواد را بدون وجود عنکبوت ارائه داده‌ایم.

این پژوهش، در مجله "Nature Communications" به چاپ رسید.

انتهای پیام