Подписаться на новости
  • Сенатор
  • ООО "Ай Вао"
  • TechWeek
  • Биомолтекст2020
  • vsh25

Синтетические супермышцы

Мышцы из искусственных белков самовосстанавливаются за секунды

Анатолий Глянцев, «Вести»

Учёные создали материал из несуществующих в природе белков. Из него можно будет делать «мышцы» и «кожу» для роботов. Что особенно приятно, это вещество самостоятельно залечивает повреждения буквально за секунды.

Достижение описано в научной статье, опубликованной в журнале Nature Materials (Pena-Francesch et al., Biosynthetic self-healing materials for soft machines).

actuators1.jpg

Рисунок из пресс-релиза Pennsylvania State University Soft robot actuators heal themselves – ВМ.

Многие научные группы во всём мире работают над созданием роботов с мягкими »мышцами» и »кожей». Однако подобные материалы неизбежно изнашиваются, когда такой «мускул» многократно сокращается и расслабляется, а кожа растягивается и вновь сжимается. К тому же «кожа», постоянно контактирующая с твёрдыми предметами, тоже может рано или поздно повредится.

Живые ткани постоянно обновляются, потому им такие приключения не страшны. Все же небольшие повреждения самостоятельно залечиваются организмом. Но как наделить роботов способностью к подобной регенерации?

Учёные из Германии и США подсмотрели решение у живой природы. Они взяли за основу белки зубов кальмара. Последние известны своей способностью к восстановлению. По этому образцу исследователи сконструировали искусственные белки, которых не существует в природе. Для их производства в ДНК бактерий были внедрены искусственные же гены.

Получившееся вещество оказалось очень прочным. А когда на нём всё же образуется микроповреждение, его достаточно нагреть в месте «раны» и через считанные секунды целостность биополимера восстанавливается.

actuators2.png

Рисунок из пресс-релиза Max Planck Institute for Intelligent Systems Self-healing soft material outsmarts nature – ВМ.

Этим он выгодно отличается от других самовосстанавливающихся материалов (как искусственных, так и живых тканей), которым на восстановление требуются часы или дни.

«Мы смогли сократить обычный 24-часовой период заживления до одной секунды, чтобы наши мягкие роботы на основе [искусственного] белка могли восстанавливаться самостоятельно, – рассказывает первый автор статьи Абдон Пена-Франчес (Abdon Pena-Francesch) из Института интеллектуальных систем Общества имени Макса Планка. – В природе самоисцеление занимает много времени. В этом смысле наши технологии превосходят природу».

У нового материала есть и экологические преимущества. Он биоразлагаем (всё же это белок, хотя и искусственный). Так что при попадании в окружающую среду вещество не нанесёт ей существенного вреда. Но выбрасывать его на свалку необязательно: отслуживший своё биополимер можно переработать и снова пустить в дело.

Недостатком нового материала является относительно высокая стоимость. Продукт продвинутых технологий будет обходиться значительно дороже стандартных нефтяных пластиков.

Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru


Читать статьи по темам:

синтетическая биология биомолекулы Версия для печати
Ошибка в тексте?
Выдели ее и нажми ctrl + enter
назад

Читать также:

ДНК-детекторы находят рак

Устройства, сделанные из синтетической ДНК, могут обнаружить рак с малым количеством ложноположительных результатов.

читать

Белки вместо ДНК

Любую библиотеку можно будет сохранить навечно в чайной ложке молекул олигопептидов, состоящих из разного количества аминокислот.

читать

Алфавит из восьми букв

Американские химики синтезировали ДНК с восьмибуквенным алфавитом, добавив к природным еще 2 пары нуклеотидов.

читать

ДНК-принтер

Новый метод позволяет синтезировать нити ДНК длиной до нескольких тысяч оснований – как у среднего гена – за несколько суток.

читать

Белки с селеноцистеином

Редактирование генетического кода бактерий, собирающих терапевтические белки, поможет увеличить срок их действия.

читать