Сложная молекулярная структура паучьего шелка была успешно скопирована учёными из японского научно-исследовательского института RIKEN. Исследователи смогли создать искусственную шёлковую железу, которая полностью повторяет физические и химические свойства настоящей железы паука.

По словам команды, это была довольно тяжёлая и нетривиальная задача, поскольку природный процесс прядения шёлка является одним из сложнейших в мире. Биополимерное волокно состоит из крупных белков с часто повторяющимися последовательностями, которые называются спидроинами. Чтобы искусственный шёлк приобрёл свои знаменитые характеристики, молекулярные субструктуры внутри шёлковых волокон пришлось выровнять.

Кроме того, искусственная железа потребовала наличия точных микрожидкостных механизмов, чтобы белки самособирались в шёлковые волокна. Для этого учёные имитировали природный процесс при помощи манипулирования небольшими потоками через узкие каналы. В итоге получилась железа, напоминающая прямоугольную коробку с каналами, через которые протягиваются спидроины, создающие шёлковые волокна.

Разработчики отметили, что волокна получили отчётливую иерархическую структуру, которая присуща настоящему шёлковому волокну. Кроме того, полученный материал оказался биосовместимым, что делает его идеальным кандидатом для использования в медицине, — например, для наложения швов или создания искусственных связок.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Каждое скопление галактик связано с другими галактиками космической паутиной, — потоками газа, которые растянуты по Вселенной, а самые массивные скопления образуют узлы. Об этой структуре до сих пор было известно очень мало, поскольку наблюдать её можно лишь под светом квазаров, которые выступают «космическим фонарём». Однако теперь астрономы из Калифорнийского технологического института смогли увидеть космическую паутину без какого-либо освещения.

Это достижение стало возможным благодаря обсерватории Кека на Гавайях, где были установлены специальные спектрометры. Приборы измерили наличие нейтрального водорода, который является основным компонентом космической паутины, и нашли мягкое свечение возбуждённого водорода на определённой длине волны, которая известна как линия Лайман-альфа.

Из-за расширения Вселенной длина этой волны смещается в сторону красного светового спектра. Поэтому, когда команда измерила разные длины волн, она определила не только форму космической паутины в двух измерениях, но и то, насколько далеко исходит это излучение. По сути, пояснили астрономы, они создали трёхмерную карту, где длины волн преобразуются в расстояние.

Эта информация очень важна для понимания Вселенной в целом, поскольку космическая паутина питает галактики газом, влияя на их эволюцию. Кроме того, благодаря данным наблюдениям мы лучше понимаем поведение тёмной материи. И хотя учёные знали о космической паутине уже несколько десятилетий, впервые они получили изображения этих структур в самых тёмных уголках космоса.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах

Сбылась мечта сумрачного гения: созданы генетически модифицированные черви, которые плетут материал в шесть раз прочнее кевлара. И обычные шелкопряды плетут настолько прочные нити, что до Второй мировой войны из них делали парашюты, однако новая ткань сможет заменить даже современный бронежилет.

Чтобы создать такого монстра, команда из китайского Университета Дунхуа задействовала хорошо известную технологию CRISPR-Cas9 и добавила гены, кодирующие самые сильные протеины шёлка, от пауков шелкопрядам. Всего было отредактировано свыше 100 аминокислот, и для этого понадобилось больше сотни тысяч микроинъекций прямо в яйца шелкопрядов, что оказалось самой сложной частью процесса.

После этого команда добавила ещё один ген, который заставляет глаза червей светиться красным светом под флуоресцентной лампой. Сделано это было не для придания червям зловещего оскала, а чтобы насекомых было проще проверить, не дожидаясь, пока они начнут плести коконы. Последней проблемой стала совместимость белков. Поскольку они были добавлены от паука, потребовалось модифицировать их таким образом, чтобы железы червя воспринимали эти белки нормально.

Полученный шёлк оказался настолько прочным, что в тестах остановил пулю, при этом он весил намного меньше, чем существующие пуленепробиваемые жилеты. Помимо оборонной промышленности, изобретатели считают, что генетически модифицированный шёлк также найдёт широкое применение в хирургии на стадии накладывания швов.

• Телеграм
• Дзен
• Подписывайтесь на наши каналы больше новостей без политики в наших каналах