Madagaskarët kanë krijuar kanavacën më të madhe të mëndafshit të merimangës ndonjëherë. A ekziston mëndafshi i merimangës? Rruaza lutjesh të bëra prej mëndafshi të merimangës së Madagaskarit

Teknologjia, e zhvilluar rreth njëqind vjet më parë nga një predikues francez, bëri të mundur mbledhjen e një rrjete të artë nga një milion merimangat e Madagaskarit. Një historian britanik dhe një biznesmen amerikan e lanë atë të krijonte "mbulesën e tavolinës" më të madhe në botë nga mëndafshi i merimangës. Kryevepra më e rrallë e artizanatit do të ekspozohet në SHBA dhe MB.

Kritiku i artit Simon Peers dhe partneri i tij amerikan i biznesit Nicholas Godley punësuan disa dhjetëra punëtorë për të krijuar një kanavacë unike me përmasa 3.4 me 1.2 metra.

Një milion merimanga rruzullore (merimangë rruzull i artë), që i përkasin gjinisë Nefila... Shkencëtari dhe sipërmarrësi shpenzuan pothuajse pesë vjet të jetës së tyre dhe rreth 500 mijë dollarë për të bërë një copë pëlhure ndoshta më të pazakontë.

Goodley, aktorja amerikane Heather Graham dhe Pierce në hapjen e ekspozitës në AMNH më 23 shtator të këtij viti (të ftuar ishin një numër i madh i të ftuarve të tjerë të shquar). Në duart e tyre, natyrisht, ata kanë një shall të zakonshëm (foto nga Will Ragozzino).

Goodley erdhi për herë të parë në Madagaskar në 1994, ku krijoi një kompani të vogël me fibra palme. Rafia... Në vitin 1999, Nicholas lëshoi ​​​​koleksionin e tij të parë të çantave në modë (me sa duket nga i njëjti material), dhe në 2005 ai mbylli fabrikën dhe kaloi plotësisht në prodhimin e "rrobave të merimangës" me Pierce.

Merimanga e artë e Madagaskarit është vetëm një nga 36 speciet e gjinisë Nefila... Këto merimanga gjenden në tropikët dhe njihen se thurin rrjeta të mëdha ari (foto AMNH, JohnnyK / Picasa Web).

Goodley u frymëzua për të krijuar një kanavacë të pazakontë nga tregimet se si një guvernator francez i një prej provincave të Madagaskarit u përpoq të bënte diçka të ngjashme në shekullin e 19-të. Sidoqoftë, Nikolla nuk e dinte me siguri nëse këto histori ishin të vërteta apo trillime.

Disa merimanga gjatë eksperimentit vdiqën nga vdekja e tyre, por shumica u liruan ende. "Ne, pa e ditur, u bëmë mbrojtësit e këtyre krijesave dhe jam shumë i lumtur, sepse i konsideroj të denjë për mbretërinë mbretërore," thotë Goodley (foto ppoggio2 /flickr.com).

Në përgjithësi, mëndafshi i merimangës nuk është shumë i popullarizuar në mesin e banorëve të Madagaskarit (kjo është e kuptueshme, sepse krimbi "standard" i mëndafshit është shumë më i lehtë për t'u rritur). Sidoqoftë, në shekullin e 19-të, nënshtetasit e Mbretërisë Merina ende vendosën të punonin me të. Produktet e uebit iu prezantuan anëtarëve të familjeve mbretërore. Madje kishte një traditë të veçantë të thurjes së fijeve.

Makina e parë për marrjen e mëndafshit nga 24 merimangat u krijua nga predikuesi francez Jacob Paul Camboué, i cili punoi me ta në vitet 80-90 të shekullit XIX. Megjithatë, nga puna e tij nuk mbeti asnjë copë pëlhure (foto AMNH).

Puna e Peirce dhe Goodley filloi kur punësuan 70 punëtorë për të mbledhur specie merimangash pranë kryeqytetit të Madagaskarit, Antananarivo. Nephila madagascariensis.

Vetëm femrat krijojnë një rrjetë unike të fortë me një nuancë të artë. Vjelja bëhej gjatë sezonit të shirave, pasi artropodët rritin rrjetat e tyre vetëm në këtë kohë të vitit (gjë që vendos kufizime shtesë në prodhimin e lirit).

Merimangat shpesh i vendosin shtëpitë e tyre midis telave të telefonit dhe elektricitetit. Ndonjëherë rrjetat e kaurmetit rriten në përmasa të tilla gjigante saqë mund të bllokojnë lehtësisht një rrugë me një korsi (foto Tasumi1968 / flickr.com).

Për të krijuar një lloj mulli tjerrëse, merimangat vendoseshin në dhoma të veçanta, ku mbaheshin të palëvizshme. Unë duhet të them se Nephila madagascariensis jo helmuese, por thumbuese. Përndryshe, ata mund të ikin ose të hanë njëri-tjetrin. “Në fillim kishim 20 femra, por shpejt përfundoi me tre, megjithëse shumë të majme”, thotë Pierce.

Pra, në fund, krijesat e shqetësuara u izoluan nga njëra-tjetra, duke rritur njëkohësisht numrin e individëve që jetonin njëkohësisht në fabrikë.

Nga rruga, vetëm ato dy pjesë të "indit merimangë" që mbahen në një nga muzetë e Lionit mund të konsiderohen "konkurrente" të kryeveprës aktuale. Megjithatë, secila prej tyre nuk i kalon disa centimetra në gjerësi (foto nga AMNH dhe nga faqja e internetit dailymail.co.uk).

Dhjetë punëtorë po mblidhnin rrjetat e merimangës të varura në organet rrotulluese të merimangës. Në këtë mënyrë, nga një individ mund të merreshin rreth 25 metra material të çmuar.

Pierce vëren se katërmbëdhjetë mijë merimanga prodhojnë afërsisht 28 gramë mëndafsh merimangë, dhe pesha totale e pjesës së fundit të pëlhurës ishte sa 1180 gram!

Dëshironi të dini se cila pëlhurë është më e shtrenjta në botë, me një çmim prej rreth 1 milion dollarë për 2 sq. m? Ky është një material me bukuri të mahnitshme, karakteristika cilësore të patejkalueshme. Elit, super i shtrenjtë, super i qëndrueshëm dhe thjesht i lezetshëm estetikisht - ky është ai, mëndafshi më i shtrenjtë në botë, i krijuar nga merimangat.

Nga historia e krijimit të mëndafshit të merimangës

Kjo histori nuk është e re; rrjetat e merimangës janë bërë në Kinë në kohët shumë të lashta. Sigurisht, vetëm njerëzit shumë të pasur mund të përballonin artikuj të tillë të shtrenjtë të veshjeve të rrjetës, pasi u desh shumë punë dhe kohë për të bërë qoftë edhe një pjesë të vogël të rrjetës së merimangës.

Në shekullin e 18-të, evropianët përjetuan një metodë të thurjes së pëlhurës nga rrjetat e kaurmetit. Një merimangë-merimangë u propozua si prodhues i një fije të tillë. Për të prodhuar pak më shumë se 400 gram fije, duheshin asgjësuar rreth shtatëqind merimanga.

Përpjekja e njeriut për t'u ngritur me të gjitha mënyrat e ktheu botën shkencore në çështjen e prodhimit të indeve të qëndrueshme të merimangës në fillim të shekullit të 19-të. Më pas, për të bërë një tullumbace, u bë një përpjekje për të marrë mëndafshin e merimangës nga një merimangë e madhe e Madagaskarit. Nuk kishte asnjë informacion të saktë për rezultatin e këtij eksperimenti, por fakti që ishte shumë i shtrenjtë si nga burimet njerëzore ashtu edhe nga ato natyrore ishte i qartë për të gjithë.

Ata nuk rritën merimangat për të prodhuar pëlhurën më të shtrenjtë elitare. Doli që këta artropodë nuk zënë rrënjë në shumë kushte natyrore për shkak të mospërputhjes së lagështisë, treguesve të temperaturës dhe ciklikitetit sezonal.

Fustan me rrjetë dhe mbulesë tavoline

Fillimi i shekullit XXI u shënua nga përpjekje të reja për të marrë mëndafsh nga rrjeta.

Në vitin 2005, Nicholas Goodley dhe Simon Pearce, një biznes në Madagaskar, mbyllën fabrikën e tyre të qeseve me fibra palme dhe filluan të bëjnë mëndafsh nga fijet e merimangës që thurin rruzull.

Vepra e parë e vërtetë e vërtetë e artit ishte një mbulesë tavoline prej mëndafshi merimangë e artë, e zbukuruar me zbukurime kombëtare lokale. Vlen të përmendet se një hije e tillë luksoze e pëlhurës siguronte ngjyrën natyrale të rrjetës së merimangës.

Rrjeti i një milion merimangash u përdor në material për të krijuar një mbulesë tavoline unike me përmasa 3.4 x 1.2 m. Fakt interesant: 15,000 merimanga mund të prodhojnë vetëm 30 g filamente merimangash. Dhe një kanavacë e bërë nga mëndafshi merimangë nga Pierce dhe Goodley peshon 1180 g. Dhe pëlhura më e pazakontë dhe më e shtrenjtë në botë me një ngjyrë të mahnitshme të artë i kushtoi biznesmenëve gjysmë milioni dollarë dhe pesë vjet jetë.

Por sot ka tashmë dy kryevepra të tilla në botë. E dyta ishte një fustan unik me pelerinë, i prezantuar për herë të parë për publikun në Muzeun Britanik Victoria dhe Albert në 2012. Është veshur vetëm një herë - për një sesion fotografik. U deshën katër vjet dhe fijet e miliona merimangave në rrjetë rruzullore për të prodhuar një veshje kaq elitare dhe të lezetshme.

Mëndafshi i merimangës me detyrë të rëndë - Një qasje moderne

Përfundimet e nxjerra nga eksperimentet e shtrenjta mbi përdorimin e mëndafshit të merimangës u përshtaten shkencëtarëve modernë. Në fund të fundit, filli i merimangës ka cilësi vërtet unike, dhe është kaq e lehtë për t'u krijuar nga merimangat. Pasi kanë studiuar me kujdes përbërjen dhe procesin e krijimit të rrjetës, ata tashmë kanë kuptuar se si proteina, molekulat e së cilës janë të lidhura me njëra-tjetrën me ndihmën e ujit, pas një kohe të shkurtër kthehet në një fije të fortë që uji nuk mund ta bëjë. shpërndahet më gjatë.

Pasi zbuluan sekretin e këtij fenomeni, sot shkencëtarët kanë marrë një përgjigje për pyetjen kryesore - a është e mundur të bëhet mëndafshi i merimangës me mjete sintetike. Dhe ne tashmë jemi gati ta përdorim këtë zbulim në fusha të ndryshme të veprimtarisë.

Veshje Spidersilk - E re për 2016

Bërja e fijeve të mëndafshta të rrjetës pa pjesëmarrjen e merimangave, jep mundësi të reja për përdorimin e mëndafshit të merimangës në krijimin e rrobave.

Jo shumë kohë më parë, kompania Spiber (Japoni), së bashku me një nga prodhuesit kryesorë të veshjeve sportive, prezantuan një xhaketë të bërë nga një pëlhurë që është një analog sintetik i mëndafshit të merimangës.

Kjo është veshja e parë me proteina artificiale. Moon Parka u njoftua se do të nisë shitjet në fund të vitit 2016. Çështja e të paktën kostos së përafërt të një produkti të tillë mbetet e hapur. Por të gjithë e kuptojnë se do të jetë e përballueshme vetëm për blerësit shumë të pasur (në fillim, pa dyshim).

Mëndafshi i merimangës është shumë i shtrenjtë, origjinal, jashtëzakonisht i bukur. Sidoqoftë, ndërsa prodhimi i mëndafshit të merimangës nuk ka arritur një shkallë industriale, blini gjëra jo më pak të respektueshme dhe të shijshme në të gjitha aspektet e bëra nga mëndafshi natyral!

Unë do të vetëm
kontributin tim të vogël për të dhënë,
Endje në një jetë të shkurtër
Të paktën një fije mëndafshi ...
Fleur

Në këto ditë vjeshte, duke ndjekur një kërpudhë të pakujdesshme në pyll, fare mirë mund të futemi në rrjetat e merimangës që ka zënë kurth. Sigurisht, këto rrjeta nuk do të na mbajnë, ne do të shkatërrojmë thurjen e punimeve të hapura - frytin e punës së arachnidit dhe, duke shkundur rrjetën nga fytyra, duart ose rrobat, me pakënaqësi do të themi diçka si: "Ne varëm rrjeta këtu." Në të njëjtën kohë, ndoshta duhet habitur me evolucionin që krijoi merimangën dhe rrjetën e saj - të fortë dhe elastike. Ky është një material kaq i suksesshëm saqë njerëzit tashmë kanë filluar ta përdorin atë, dhe jo vetëm në mjekësinë e transplantit - ata madje bëjnë këpucë sportive prej tij. Kompanitë që prodhojnë tonelata me rrjeta kapuri (më saktë, proteinat që e përbëjnë atë) po rriten si kërpudhat.

Elastika më e qëndrueshme

Fijet e rrjetës dallohen nga vetitë e jashtëzakonshme mekanofizike. Për shkak të forcës së tyre tërheqëse dhe elasticitetit, ato mund të thithin shumë energji pa u shembur. Nëse marrim mostra të së njëjtës masë të proteinës së rrjetës së koburesë dhe fibrave aramid sintetike - Kevlar, rezulton se Kevlar mund të thithë tre herë më pak energji para shkatërrimit. Në përbërjen e proteinës fibrilare të mëndafshit të merimangës, mbetjet kryesore të aminoacideve janë glicina, alanina dhe serina. Forca dhe elasticiteti i fijeve të skeletit mikrometër të rrjetës (d.m.th., radiale, në krahasim me fijet spirale më pak të forta) shpjegohet me faktin se brenda tyre ka kristale të ngurtë proteinash me madhësi disa nanometra, të ndërlidhura nga lidhje peptide elastike. Stresi përfundimtar në thyerjen e fillit të kufomës së një kryqi të zakonshëm Araneus diadematus - 1,1-2,7 GPa. Për krahasim: forca në tërheqje e çelikut është 0,4-1,5 GPa, dhe ajo e flokëve të njeriut është 0,25 GPa. Dhe mëndafshi i zakonshëm është inferior ndaj mëndafshit të merimangës në këtë tregues. Sigurisht, rrjeta nuk është as materiali më i qëndrueshëm dhe as më elastik, por këto veti janë të balancuara në mënyrë të përkryer në të.

Edhe 15-20 vjet më parë, nuk kishte më shumë se dhjetë grupe kërkimore në botë që studionin vetitë e proteinave të rrjetës së merimangës dhe veçoritë e formimit të tyre. Tani ka disa dhjetëra ekipe të tilla dhe aplikimi praktik i uebit në jetën reale po afrohet nga tre kompani bioteknologjike që funksionojnë me sukses. Studiuesit kanë zbuluar tashmë se si merimangat rrotullojnë rrjetat e merimangës, kanë identifikuar përbërjen e rrjetave të merimangës dhe këto detaje po hapin përdorime të reja për rrjetat e merimangës, nga rigjenerimi i indeve nervore te paketimi i konsumatorit dhe zhvillimi i ngjitësve të rinj. Mëndafshi i merimangës tërheq mjekët jo vetëm me kombinimin e tij ideal të forcës dhe elasticitetit, por edhe me faktin se praktikisht nuk shkakton një përgjigje imune. Proteinat e rrjetës së merimangës përdoren gjithashtu në laboratorët biokimikë - zinxhirët e tyre mund të modifikohen me komponime me peshë të ulët molekulare, duke u dhënë proteinave veti të veçanta.

Kompanitë kryesore që zhvillohen në këtë fushë dhe tashmë prodhojnë një produkt janë gjermanët AMSsilk, japoneze Spiber dhe amerikane (kaliforniane) Fijet e bulonave... Zakonisht zgjat shumë më shumë nga shfaqja e një kompanie të re kimike që krijon produkte kimike thelbësisht të reja deri në daljen e tyre në treg dhe fillimin e shitjeve.

Nga kozmetika në kirurgji

Arachnofobët nuk kanë nevojë të shqetësohen. Fabrikat e rrjetës artificiale nuk janë si fermat e merimangave, nuk ka fare merimanga apo artropodë të tjerë. Në vend të kësaj, organizmat transgjenikë, të cilët përmbajnë gjene që kontrollojnë shprehjen e proteinave në rrjetë, kryesisht baktereve dhe majave, janë të përfshirë në thurjen e rrjetës. Edhe pse mëndafshi i rrjetave të merimangës prodhohet nga organizma nga të cilët kjo nuk pritet në asnjë mënyrë; për shembull, ekziston një tufë dhish të modifikuara gjenetikisht me pesëdhjetë krerë, të cilat prodhojnë qumësht me proteina mëndafshi të merimangës. Deri në 4 gram të këtyre proteinave mund të izolohen nga një litër qumësht nga një dhi e tillë; megjithatë, bakteret dhe kërpudhat rezultuan të ishin më efektive "ersatz-merimangat".

Për shembull, një kompani AMSsilk aplikon versione të modifikuara gjenetikisht E. coli... Bakteret rriten në vazo të mëdha për fermentim, më pas qelizat shkatërrohen dhe proteina e mëndafshit të merimangës lirohet si një pluhur i bardhë, i cili më pas mund të grimcohet, të shndërrohet në një hidrogel ose në fibra - prodhuesit e rrjetave biosintetike i shesin produktet e tyre në të gjitha tre forma.

Një nga aktivitetet AMSsilk- kozmetikë Rruaza mëndafshi dhe Silkgel me proteinat e mëndafshit të merimangës, të cilat ofrojnë mbrojtje të frymëmarrjes për lëkurën kundër baktereve dhe substancave të dëmshme në mjedis. Mëndafshi biosintetik i merimangës shpesh reklamohet si "mëndafshi vegan" - veçanërisht për ata që e konsiderojnë të papranueshme vrasjen e vemjeve të krimbit të mëndafshit të pupëzuar (me sa duket, për të marrë një rrjetë biosintetike, duhet vrarë E. coli, nuk i bën veganët të ndihen të mërzitur).

Për kozmetologët, rrjeta biosintetike është e mirë sepse proteinat e saj nuk shkaktojnë një përgjigje imune dhe bakteret rriten dhe shumohen dobët në sipërfaqen e tyre. Këto veti janë edhe më të rëndësishme për biomjekësinë, dhe ato janë për shkak të strukturës primare të proteinave. Fijet e mëndafshit të rrjetës së merimangës përbëhen nga proteina spidroin, të cilat përmbajnë sekuenca peptide të përsëritura të përshtatura nga domene individuale jo të përsëritura, më shumë se gjysma e mbetjeve të aminoacideve në të cilat janë glicina. Ndoshta, është përmbajtja e lartë e mbetjeve të glicinës në domenet e jashtme të spidroinave (pjesa tjetër e mbetjeve të aminoacideve ndodhen brenda strukturës së proteinave të rrjetës së merimangës) që e bën mëndafshin e merimangës të biokompatibël. Fakti është se glicina është aminoacidi më i vogël, grupi i tij anësor, i cili nuk është i përfshirë në formimin e zinxhirit proteinik, përbëhet nga një atom hidrogjeni, dhe kjo zvogëlon mundësinë e pjesëmarrjes së mbetjeve të glicinës në reaksionet kimike dhe ndërveprimet ndërmolekulare. . Kjo është arsyeja pse qelizat nuk mund të lidhen me spidroinat, dhe për këtë arsye mëndafshi bioteknologjik i merimangës aplikohet në sipërfaqen e pajisjeve mjekësore në mënyrë që spidroinet t'u ofrojnë atyre mbrojtje biologjike.

Studiuesit nga AMSsilk raportoni eksperimente në të cilat proteinat e mëndafshit të merimangës u aplikuan në kateterë të bërë nga poliuretani, polistireni, polietileni, si dhe në metale dhe qeramikë për implante. Doli se një shtresë e tillë siguron mbrojtje të mirë antibakteriale dhe zvogëlon rrezikun e komplikimeve kur përdorni implante polisiloksan (silikoni) (Philip H. Zeplin et al. Spider Silk Coatings si Bioshield për Reduktimin e Formimit të Kapsulave Fibroze Periprostetike // Materiale Funksionale të Avancuara, 2014, 24, 2658-2666; doi: 10.1002 / adfm.201302813). Biofilmat bakterial rriten më keq në rrjetat bioteknike sesa në teflon dhe çelik.

Rritja e indeve biologjike

Emri i një kompanie japoneze Spiber- Suedisht Spiber Technologies nuk mburret ende me asnjë produkt të lançuar në treg, është në fazën e R&D dhe merr proteina vetëm në sasi gram. Bioteknologët e kësaj kompanie kanë prezantuar E. coli vetëm një pjesë e gjenit përgjegjës për prodhimin e spidroinave, kështu që bakteret prodhojnë proteina rreth një të dhjetën e gjatësisë së proteinave vendase të mëndafshit të merimangës. Këto proteina do të përdoren për të bërë rrjetë ose skela poroze për rritjen e synuar të qelizave staminale, rindërtimin e kockave dhe shërimin e plagëve. Qelizat e gjitarëve tashmë janë kultivuar me sukses në matrica të tilla. Kohët e fundit, studiuesit suedezë modifikuan skelat e tyre të mëndafshit me një motiv lidhës karakteristik të fibronektinës së glikoproteinës dhe zbuluan se qelizat e lëkurës lidhen në mënyrë më efikase me këtë shabllon të modifikuar (Widhe M. et al. Një motiv mimetik i fibronektinës përmirëson lidhjen e qelizave të ndërmjetësuara nga integrina ndaj matricës së mëndafshit rikombinues të merimangës // Biomaterialet, 2016, 74, 256–266; doi: 10.1016 / j.biomaterials.2015.10.013).

Në mënyrë tipike, qelizat kultivohen në një sipërfaqe të sheshtë, megjithatë, skelat më të mëdha kërkohen për të rritur shumicën e organeve dhe indeve. Sistemet poroze tredimensionale të spidroinave të cunguara me aktivizues të rritjes së qelizave të ngulitura në to imitojnë matricën e indeve dhe "mashtrojnë" qelizat, duke i detyruar ato të rriten në drejtimin e dëshiruar.

Për shembull, studiuesit po mësojnë të rritin zona të vogla të indit pankreatik në këtë mënyrë, të cilat nevojiten për të trajtuar diabetin. Matricat e mëndafshit të merimangës in vitro mund të ruajë stabilitetin e kolonive të qelizave të pankreasit njerëzor për tre muaj (Johansson U. et al. Mbijetesa dhe transplantimi i ishullit të pankreasit promovohet nga Kultura mbi Matricat e Mëndafshit të Merimangës të Funksionalizuara // PLoS One, 2015, 10, e0130169; doi: 10.1371 / ditar.pone.0130169). Matrica tredimensionale jo vetëm që siguroi qëndrueshmërinë e qelizave, por gjithashtu i inkurajoi ato të përgjigjen ndaj stimulimit të glukozës duke prodhuar insulinë. Me kalimin e kohës, indi u rrit në vëllim dhe në të u formuan më shumë enë (Shalaly N. D. et al. Matricat e mëndafshit nxisin formimin e grupimeve të ishujve që sekretojnë insulinë // Biomaterialet, 2016, 90, 50–61, doi: 10.1016 / j.biomaterials.2016.03.006), gjë që rrit shanset për një transplant të suksesshëm.

Duke punuar në bashkëpunim me Spiber laboratori i Anna Riesing i Universitetit Mbretëror Karolinska në Suedi përdor modelin ex vivo për të studiuar veçoritë e rigjenerimit të indeve të palcës kurrizore në prani të mëndafshit të merimangës. Studimet kanë treguar se indi nervor periferik i deleve u rrit me sukses në udhëzuesit e mëndafshit të merimangës (Widhe M. et al. Rishikimi i ftuar progresi aktual dhe kufizimet e mëndafshit të merimangës për aplikime biomjekësore // Biopolimere, 2012, 97, 6, 468–478, doi: 10.1002 / bip.21715; Rritja A. Montimi i kontrolluar: një parakusht për përdorimin e mëndafshit të merimangës rekombinante në mjekësinë rigjeneruese? // Acta Biomaterialia, 2014, 10, 4, 1627–1631, doi: 10.1016 / j.actbio.2013.09.030).

Imitimi i natyrës

Një merimangë rrotullon një rrjetë duke përdorur gjëndra të veçanta merimangash - fijet formohen nga një zgjidhje shumë e përqendruar e proteinave, nga kjo zgjidhje merimanga femër mund të përdredhë deri në shtatë lloje fibrash. Kohët e fundit, laboratori i Riesing ka marrë proteina mëndafshi rikombinante të merimangës që jo vetëm kanë sekuenca të përsëritura të ngjashme me proteinat natyrore, por edhe skajet N- dhe C karakteristike të spidroinës së merimangës (Andersson M. et al. Silk Spinning in Silkworms and Spiders // Revista Ndërkombëtare e Shkencave Molekulare, 2016, 17, 8, pii: E1290. doi: 10.3390 / ijms17081290). Aktualisht, skajet N dhe C të shumicës së spidroinave bioteknologjike nuk janë të njëjta me ato natyrore, ndërsa një numër shkencëtarësh, si Thomas Scheibel nga Universiteti i Bayreuth, besojnë se është fillimi dhe fundi i zinxhirit. që janë kritike për formimin e fibrave të forta nga një tretësirë ​​ujore (Schacht K. et al. Biofabricimi i konstrukteve të mëndafshit të merimangës 3D të ngarkuara me qeliza // Angewandte Chemie Int. Ed., 2015, 54, 2816-2820; doi: 10.1002 / anie.201409846).

Aktualisht, shumica e metodave laboratorike për shndërrimin e proteinave të mëndafshit të merimangës në fibra bazohen në përdorimin e heksafluoroisopropanolit, një tretës toksik që jo vetëm është i rrezikshëm, por gjithashtu mund të degradojë ngadalë proteinat dhe ka një kosto të lartë. E gjithë kjo përjashton mundësinë e aplikimit të tij industrial. Kohët e fundit, është publikuar një metodë që ju lejon të shpërndani spidroinat në ujë të pastër dhe të merrni fibra prej tyre (Jones J. A. et al. More Than Just Fibers: An Aqueous Method for the Production of Innovative Recombinant Spider Silk Protein Materials // Biomakromolekulat, 2015, 16, 1418–1425; doi: 10.1021 / acs.biomac.5b00226). Zgjidhja rrotulluese mund të bëhet duke përdorur një furrë me mikrovalë dhe supozohet se shpërndahet nën nxehtësi dhe presion. Kompanitë që zhvillojnë metoda për tjerrjen e fibrave të mëndafshit të merimangës dalin me qasjet e tyre që nuk publikohen në shtypin e hapur, por ato gjithashtu preferojnë të tërheqin rrjetat artificiale nga një zgjidhje ujore, duke minimizuar përdorimin e tretësve të shtrenjtë dhe të rrezikshëm.

Protokolli laboratorik për përpunimin e mëndafshit bioteknologjik të merimangës përfshin procedurën e precipitimit-kriposjes së proteinave dhe ato denatyrohen. Pastaj proteina e precipituar dhe e denatyruar formohet në një strukturë fibroze nga një suspension në një zgjidhje uji-alkooli. Fijet individuale mund të përdredhen në fije që përmbajnë nga tetë deri në njëzet e katër fije - fijet e tilla tashmë janë të përshtatshme për përdorim praktik. Por kompanitë nuk duhet të rrotullojnë një rrjetë - është më e lehtë të përdoren spidroins bioteknike në formë pluhuri ose hidrogeli për veshje. Vlerësohet se një kilogram proteina të rrjetës së merimangës do të mjaftojë për veshjet antibakteriale dhe antikoagulante për disa milionë kateterë (nga një në dhjetë - në varësi të madhësisë). Shpresohet që në fund të vitit 2017, pajisje të tilla mjekësore të përfundojnë testimin tek kafshët, në 5 vitet e ardhshme, disa nga mostrat e tyre do të certifikohen nga Administrata Amerikane e Ushqimit dhe Barnave (FDA) dhe do të fillojnë të përdoren në klinikë. praktikë.

Kostum Spiderman

Spidroinat artificiale përdoren jo vetëm në biomjekësi. Është përmendur tashmë se forca në tërheqje e mëndafshit të merimangës është më e lartë se ajo e Kevlar, por, mjerisht, aftësia për të deformuar në mënyrë elastike në përgjigje të stresit mekanik nuk na lejon të konsiderojmë spidroinët e pastër si një material për armaturën "natyrale" të trupit. . Jeleku antiplumb i bërë nga mëndafshi i merimangës do të kapë dhe do ta ndalojë plumbin, por deri në atë kohë me shumë mundësi do të dalë nga trupi ose do të ngecë në organet e brendshme së bashku me "jelek antiplumb". Avantazhi i fibrave aramidike, nga të cilat është bërë Kevlar, është pikërisht se ato nuk deformohen. Sidoqoftë, përbërjet e spidroinave me aramide ose fibra karboni janë mjaft të përshtatshme për të bërë elementë strukturorë fleksibël dhe të qëndrueshëm të automobilave ose mjeteve ajrore pa pilot. Ka përbërje të mëndafshit të rikombinuar të merimangës me nanogrimca qeramike që mund të bllokojnë gazrat dhe avujt e ujit, duke bërë materiale ideale për paketimin e ushqimit (Doblhofer E. Insights Structural into Water-Based Spider Silk Protein - Nanoclay Composites with Excellent Gas and Water Vapor Barrier Properties // Materialet dhe ndërfaqet e aplikuara të ACS, 2016, 8, 25535–25543; doi: 10.1021 / acsami.6b08287). Në prodhimin e tyre nuk përdoren substanca toksike, proteinat treten në ujë dhe vetë përbërja është transparente dhe e biodegradueshme.

Një përfitim tjetër i madh i mëndafshit të merimangës është se nuk shkrihet. Prandaj, tekstilet e bëra nga fijet e merimangës, natyrale ose të marra bioteknologjikisht, janë me interes për krijuesit e pajisjeve të ushtrisë. Temperaturat e larta, të tilla si rrahjet dhe granatat, mund të shkrijnë rripat najloni të helmetave dhe sendeve të tjera të veshjeve të ushtarëve modernë, apo edhe të shkrihen në lëkurë, duke shkaktuar djegie të rënda. Fijet dhe tekstilet e bëra nga rrjetat artificiale të merimangës thjesht karbonizohen, gjë që zvogëlon rrezikun e ekspozimit termik shtesë ndaj lëkurës - kjo është ajo që i intereson ushtrisë, të cilët janë të gatshëm të paguajnë më shumë për të garantuar sigurinë e personelit. Deri më tani, kostoja e rrjetës biosintetike është e lartë, dhe midis rrobave të një kategorie çmimesh të përballueshme, vështirë se do të jetë e mundur të gjesh një gjë me një etiketë në të ardhmen e afërt "Mëndafshi i merimangës"(mallra me AliExpress nuk llogaritet, prodhuesit mund të shkruajnë ndonjë gjë rreth tyre). Megjithatë, dy kompani morën rrezikun për të sjellë në treg veshje të bëra nga spidroins bioteknike.

Pra, në shtator 2015, një kompani që prodhon veshje sportive për aktivitete në natyrë Faqja veriore filloi të reklamojë dhe testojë një xhaketë me erë të bërë nga mëndafshi i rikombinuar merimangash. Mostrat e para janë premtuar të dalin këtë vit, 2017. Ato do të bëhen nga mëndafshi i merimangës nga një kompani japoneze. Spiber... Përfaqësuesit e kompanisë pohojnë se kanë arritur të ulin koston e prodhimit të fibrave spidroin në njëqind dollarë për kilogram. Sidoqoftë, në mënyrë që pëlhurat sintetike të rrjetit të pushojnë së qeni pjesa e elitës, kostoja e prodhimit të fijeve duhet të jetë të paktën e njëjtë me atë të mëndafshit natyral të krimbit të mëndafshit (30-70 dollarë për kilogram, në varësi të cilësisë). Kompania Spiber shpreson që ky qëllim të jetë mjaft i arritshëm, kështu mendojnë edhe konkurrentët e saj, duke zhvilluar teknologji gjithnjë e më të lira.

Pra, kompania gjermane e përmendur tashmë AMSsilk përdor proteinat e mëndafshit të merimangës biosintetike për të bërë fibra nën emrin tregtar Biosteel("Biostal"). Menaxhimi AMSsilk Jam i sigurt se kjo fibër do të përdoret për prodhimin e këpucëve dhe veshjeve, si dhe tekstile për prerjen e sediljeve të makinave dhe aeroplanëve. Në vitin 2014, kompania "Adidas" prezantoi një linjë këpucësh stërvitore sportive të bëra pothuajse tërësisht (me përjashtim të tabanit) nga fibra. Biosteel.

Kështu, rrjeta ngjitëse e pyllit ka bërë një rrugë të gjatë dhe tashmë prej saj po thurin rrjeta të forta kompani të reja kimike, të cilat kanë arritur të krijojnë prodhimin e një materiali natyror të njohur dhe i kanë gjetur shumë përdorime. Ndoshta pas dhjetë vjetësh, prodhimi i rrjetës biosintetike do të zhvillohet aq shumë sa do të pyesim konsulentët në një dyqan veshjesh se nga cili lloj mëndafshi natyral është kjo bluzë - mëndafshi i krimbit të mëndafshit apo mëndafshi i merimangës. Natyrisht, spidroins mëndafshi do të vazhdojnë të ndërlidhin kirurgjinë, mjekësinë rigjeneruese dhe fusha të reja për të cilat ne as nuk dimë. Ju shikoni, do të shfaqet një pajisje që mund të gjuajë një fije rrjete biosintetike për të ngjitur muret ose për të imobilizuar keqbërësit - dhe, më e rëndësishmja, kjo mund të bëhet pa pritur kafshimin e një merimange mutant radioaktive.

Le të ëndërrojmë për pa peshë bluzë e thurur, e fortë sa një jelek antiplumb. Nga cila fibër mendoni se mund ta krijoni atë? Ju kurrë nuk do të merrni me mend! Një bluzë e tillë do të jetë e thurur nga fijet e krijuara nga uebfaqja!

Merimangat thurin rrjeta për kapjen e rrjetave dhe vizoneve komode. Merimangat e reja shkojnë në një rrjetë merimangash në aventura larg. Dhe njerëzit për shekuj janë përpjekur të mësojnë se si të përdorin internetin për nevojat e tyre.

Kinezët e lashtë krijuan mëndafshin nga rrjeta, Mbreti Diell kishte çorape dhe doreza të lidhura nga mëndafshi i merimangës, natyralisti francez d'Orbigny vizatonte me pantallona prej rrjetë kacaforni.

Më e fortë se çeliku, e lehtë dhe elastike, rrjeta përbëhet nga molekula proteinash. Rrjeti mund, pa u grisur, të shtrihet deri në 40% të gjatësisë së tij dhe është aq i lehtë sa një kilogram rrjetë është më se e mjaftueshme për t'u mbështjellë rreth globit.

Rrjetat e merimangës janë treguar gjithashtu se kanë veti antiseptike dhe nxisin shërimin e plagëve. Merimangat e mëdha të gjinisë Nefila janë të famshme për rrotullimin e rrjetave të mëdha deri në 8 metra në diametër, të cilat peshkatarët e ishujve polinezianë i përdorin për të kapur peshq. Në fotografi, ju thjesht shihni këto merimanga dhe rrjetat e tyre.

Pra, pse fijet me veti kaq të mahnitshme nuk kanë arritur në raftet? Për shkak të natyrës së tyre grabitqare, merimangat janë shumë të vështira për t'u shumuar në robëri, nëse po mendoni të filloni një fermë merimangash, ndoshta pas një kohe kafshët tuaja thjesht do të hanë njëra-tjetrën. Megjithatë, pavarësisht vështirësive, ka guximtarë që krijojnë ferma merimangash dhe shkencëtarët japonezë premtojnë se së shpejti do të nxjerrin produkte të krijuara nga rrjeti.

E megjithatë, me gjithë vështirësitë dhe çmimin e punës, ekzistojnë gjëra të gatshme të bëra nga mëndafshi i merimangës. Shikoni mantelin që Simon Pearce dhe Nicholas Goodley i prezantuan të gjithëve në ekspozitën në Londër.

Për momentin, është produkti më i madh i mëndafshit të merimangës në botë, dhe mjeshtrit kanë punuar për krijimin e tij për më shumë se katër vjet. Kjo kërkonte mbledhjen e një rrjete prej mbi një milion merimangat.