Εργαστήρια αισιοδοξούν να φέρουν στην αγορά συνθετικό μετάξι αράχνης

Τρίτη, 11 Μαρτίου 2014 Ετικέτες

Ερχεται το συνθετικό μετάξι αράχνης 


Πέντε φορές πιο ανθεκτικό από το ατσάλι, το μετάξι της αράχνης είναι ένα από τα ισχυρότερα και ελαφρύτερα υλικά που έχει εφεύρει η φύση. Έπειτα από χρόνια προσπαθειών, τουλάχιστον πέντε εταιρείες και εργαστήρια αισιοδοξούν να φέρουν στην αγορά συνθετικό μετάξι αράχνης, κατάλληλο για αλεξίσφαιρα γιλέκα, καλώδια για ανελκυστήρες, ιατρικά ράμματα, ή ακόμα και μαλακτικές κρέμες για τα μαλλιά.


Εδώ και δύο περίπου δεκαετίες, ερευνητές σε όλο τον κόσμο προσπαθούν να παράξουν συνθετικό μετάξι, νήματα πρωτεΐνης που αποτελούνται κυρίως από επαναλαμβανόμενα μόρια γλυκίνης και αλανίνης. 

Αρκετοί δοκίμασαν την εκτροφή αραχνών, σύντομα όμως διαπίστωσαν οι κανιβαλιστικές τάσεις των πολυμήχανων αρθρόποδων αποκλείουν αυτή την προσέγγιση.

Μια άλλη ιδέα είναι η εισαγωγή γονιδίων από αράχνες σε άλλους οργανισμούς, όπως βακτήρια Escherichia coli, μεταξοσκώληκες, ακόμα και κατσίκες που παράγουν πρωτεΐνες μεταξιού στο γάλα τους.

Απέδωσαν οι προσπάθειες των ειδικών
 
Οι προσπάθειες φαίνεται ότι έχουν αρχίσει να αποδίδουν, έστω κι αν τα συνθετικά νήματα δεν έχουν ακόμα τις ιδιότητες του φυσικού μεταξιού αράχνης, το οποίο αντέχει πέντε φορές μεγαλύτερο βάρος σε σχέση με το ατσάλι, και μπορεί να απορροφήσει χωρίς να σπάσει τρεις φορές περισσότερη ενέργεια από το Kevlar, ένα συνθετικό υλικό που χρησιμοποιείται σήμερα σε αλεξίσφαιρα γιλέκα.

Τα προβλήματα είναι πολλά, καθώς η πρωτεΐνες του μεταξιού είναι περίπλοκες, δεν διαλύονται στο νερό και δίνουν εξαιρετικά λεπτές ίνες. Τα προβλήματα μάλιστα ανάγκασαν γίγαντες της βιομηχανίας, όπως η DuPond και η BASF, να εγκαταλείψουν τα σχέδια για συνθετικό μετάξι αράχνης.

Τη σκυτάλη παίρνουν τώρα μια σειρά από μικρότερες εταιρείες. Όπως αναφέρει το περιοδικό Chemical & Engineering News, η γερμανική AMSilk ήδη πουλά πρωτεΐνες μεταξιού αράχνης για την παραγωγή σαμπουάν και καλλυντικών. Οι πρωτεΐνες υποτίθεται ότι συνδέονται στην κερατίνη του δέρματος και των μαλλιών και χαρίζουν έτσι μεταξένια υφή.

H AMSilk παράγει τις πρωτεΐνες από γενετικά τροποποιημένα βακτήρια E.coli στα οποία έχουν εισαχθεί τα γονίδια για περίπου 20 είδη μεταξιού αράχνης.

Από το Μάιο η εταιρεία ελπίζει να λανσάρει σπρέι μεταξιού για την επούλωση πληγών και αργότερα επιστρώσεις μεταξιού για εμφυτεύματα στήθους από σιλικόνη.

Η AMSilk είναι η πρώτη εταιρεία που παράγει συνθετικό μετάξι συγκρίσιμης αντοχής με το φυσικό μετάξι αράχνης, υπερηφανεύεται ο διευθύνων σύμβουλός της Άξελ Λάιμερ. «Αν κάποιος παράγγελνε έναν τόνο, θα μπορούσαμε να τον προσφέρουμε. Έχουμε ήδη παράξει μισό τόνο» αναφέρει.

Γενετικά τροποποιημένα βακτήρια Ε.coli χρησιμοποιεί και το νοτιοκορεατικό εργαστήριο KAIST, το οποίο διατείνεται ότι έχει αναπτύξει συνθετικό μετάξι ισχυρότερο από το Kevlar, καθώς και η νεοσύστατη ιαπωνική εταιρεία Spiber, η οποία αναπτύσσει ίνες για διάφορες χρήσης. Και οι δύο εταιρείες είναι αισιόδοξες για το μέλλον, αν και τα προϊόντα τους δεν έχουν ακόμα φτάσει στην αγορά.

Μετάξι με το κιλό ως το 2015

Η Spiber ελπίζει να ανοίξει εργοστάσιο το 2015 στο οποίο θα παράγονται 10 κιλά μεταξιού το μήνα. Όπως επισημαίνει, το μετάξι είναι τόσο ελαφρύ ώστε ένα γραμμάριο αρκεί για μια ίνα μήκους 9 χιλιομέτρων.

Διαφορετική είναι η προσέγγιση της Kraig Biocraft Laboratories, με έδρα το Λάνσινγκ του Μίσιγκαν, η οποία παράγει υβριδικό μετάξι αράχνης-μεταξιού για χρήση σε υφάσματα πολυτελείας, τα οποία ελπίζει να φέρει σύντομα στην αγορά. Σε αυτή την περίπτωση οι πρωτεΐνες αράχνης παράγονται από γενετικά τροποποιημένους μεταξοσκώληκες.

Μεγαλύτερη εμπειρία είναι πιθανό να έχει η Araknitek, η οποία ιδρύθηκε το 2012 από την ομάδα του Ράντι Λιούις, καθηγητή Βιολογίας και Βιολογικής Μηχανικής στο Πολιτειακό Πανεπιστήμιο της Γιούτα.

Η Araknitek κατάφερε πρόσφατα να πενταπλασιάσει την παραγωγή ανασυνδυασμένου μεταξιού από βακτήρια E.coli, ενώ παράλληλα πειραματίζεται με γενετικά τροποποιημένους μεταξοσκώληκες και κατσίκες που παράγουν τις πρωτεΐνες του μεταξιού στο γάλα τους.

Η εταιρεία παράγει σε πειραματικό επίπεδο ίνες, τζελ και φιλμ και έχει ξεκινήσει συνομιλίες με κατασκευαστές ιατρικών ραμμάτων και εμφυτευμάτων, υφασμάτων και αερόσακων. Όμως οι ποσότητες μεταξιού που παράγει μόλις που επαρκούν για τις δοκιμές. 

Καμία εξάλλου από τις παραπάνω εταιρείες δεν μπορεί να πλησιάσει τα επίπεδα της παραγωγής μεταξιού από μεταξοσκώληκα, μια αγορά ύψους 5 δισ. δολαρίων το χρόνο.
Αν όμως όλα πάνε καλά, η εποχή του Σπάιντερμαν ίσως έρθει σύντομα.

πηγη  tovima.gr

0 σχόλια :