ألياف نايلون قوية ومرنة مصنوعة من البكتيريا الهندسية لأول مرة
ألياف نايلون قوية ومرنة مصنوعة من البكتيريا الهندسية لأول مرة
يتمتع الباحثون بالميكروبات المعدلة وراثياً التي يخلقونها بلاستيكًا قويًا ومرنًا لأول مرة يشبه النايلون.
في الماضي ، تم استخدام البكتيريا لإنشاء البوليستر مثل polyhydroxyalkanoate (PHAS). ومع ذلك ، فإن تصنيع المواد البلاستيكية التي تشبه النايلون ، كما هو مستخدم في صناعة الملابس والأحذية ، كانت تحديًا ، وأبلغ عن المؤلفين في طبعة Nature Chemical Biology . فئة تتبع البيانات = "المراجع"> 1 يقول كولن سكوت ، رئيس تقنية الإنزيم في أولو ، وهي شركة مقرها في بيرث ، أستراليا ، والتي تستخدم الميكروبات لإنتاج فا من الطحالب القابلة للتسميد ، "العمل مثير للإعجاب". يتم إنتاج حوالي 400 مليون طن من النفايات البلاستيكية والبلاستيك غير القابلة للتحلل والبترول في جميع أنحاء العالم كل عام ، مما يعرض الحيوانات البرية ، وصحة الناس والكواكب. يقول سكوت: "يؤكد هذا العمل على مقدار ما يمكن أن تفعله البيولوجيا لمكافحة هذه الأزمة".اقطع الطبيعة
تنتج البكتيريا بشكل طبيعي البوليمرات لتخزين العناصر الغذائية في أوقات الندرة. ومع ذلك ، فإن استخدام البكتيريا لإنتاج البلاستيك مثل النايلون أمر صعب لأنه لا توجد إنزيمات تحدث بشكل طبيعي يمكن أن تخلق هذا النوع من البوليمرات ، كما يوضح مؤلف معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وهو مهندس جزيئي حيوي في معهد كوريا المتقدم للعلوم والتكنولوجيا في دايجون.
لحل هذه المشكلة ، قام الباحثون بتعديل جينات أنواع البكتيريا المختلفة وأضفها كحلقات الحمض النووي ، ما يسمى بالبلازما ، في escherichia coli ، وهي بكتيريا تستخدم غالبًا لدراسات الجدوى
ثم قامت هذه الجينات بتشفير العديد من الإنزيمات الجديدة التي يمكن أن تتصل بها السلاسل الجزيئية لإنشاء البوليمرات. كان المنتج النهائي عبارة عن عملية تجميل حيوي تسمى بولي (الإستيراميد) أو البازلاء ، والتي تتألف بشكل أساسي من البوليستر مع بعض الروابط التي تشبه النايلون.
النايلون عبارة عن بوليمر يتكون من 100 ٪ وسط روابط ، بحيث لا يزال من الممكن استخدام البكتيريا لتقليد هذا النوع من البلاستيك بشكل صحيح.
أظهرت اختباراتأن نوعًا من البازلاء له خصائص مادية وحرارية وميكانيكية قابلة للمقارنة مع تلك الموجودة في البولي إيثيلين ، وهي واحدة من أكثر المواد البلاستيكية التجارية شيوعًا.
Seichi Taguchi ، مهندس الإنتاج العضوي في جامعة كوبي في اليابان ، يلاحظ أنه من غير المحتمل أن يكون البلاستيك قويًا مثل البولي إيثيلين بسبب التردد المنخفض الذي تم دمج الأحماض الأمينية في البوليمرات. ويوضح أن إضافة حمض أميني إلى البوليمر يؤدي غالبًا إلى انقطاع في السلسلة ، والذي ينتج البوليمرات المختصرة ذات الوزن الجزيئي المنخفض.
الإمكانات التجارية؟
- هل تستمتع بأحدث محتوى؟
تسجيل أو إنشاء حساب للمتابعة. - الوصول إلى أحدث الصحافة لفريق الحائز على جائزة من الطبيعة.
- اكتشف أحدث الميزات والآراء حول البحث الرائد.
أو
google ">
تابع مع Google < /span>
-
Chae ، T. A. et al. الطبيعة الكيميائية. بيول. https://doi.org/10.1038/S41589-025-01842-2 (2025).