중국, 케블라보다 6배 강한 초강력 실크 섬유 개발

중국 과학자들은 유전자 변형 누에로부터 완전한 거미줄을 최초로 합성해냈으며, 케블라 등 "대부분의 천연 및 합성 섬유"보다 더 강했습니다.

유전자 변형 누에를 이용해 만든 거미줄. 사진: 미준펑

9월 20일 저널 '매터(Matter)'에 발표된 연구에 따르면, 상하이 동화대학의 과학자들은 거미줄이 인장 강도가 높고 인성도 매우 뛰어나다고 밝혔습니다. 거미줄은 케블라보다 6배나 더 탄력성이 있고, 나일론보다 인장 강도(늘었을 때 장력을 견디는 능력)가 더 높습니다. 이 연구의 주저자인 미 준펭은 새로운 섬유가 수술용 봉합사, 방탄복, 스마트 소재, 항공우주 기술 등 다양한 분야에 응용될 수 있다고 말했습니다.

연구팀은 유전자 편집 도구인 CRISPR-Cas9를 이용해 거미줄 단백질 유전자를 첨가해 누에알을 유전적으로 변형했습니다. 이러한 조정으로 인해 형광 현미경으로 보면 누에의 눈이 빛납니다. 유전자 변형 누에가 거미 단백질을 생산하는지 확인하기 위해 연구자들은 먼저 실크의 구조를 더 잘 이해해야 합니다. 그들은 실험을 통해 성공적으로 테스트된 실크 구조 모델을 사용했습니다.

미에 따르면 가장 큰 과제 중 하나는 거미 단백질을 "국재화"하여 누에 단백질과 상호 작용할 수 있는 방법을 알아내는 것이었습니다. 모델링을 통해 효율적인 통합을 보장하기 위해 어떤 조정이 필요한지 더 잘 이해할 수 있습니다. 게다가 미 씨는 성공적으로 형질전환된 누에를 모으는 것 역시 어려운 일이라고 말했다. 형질전환 누에 몇 마리를 얻으려면 최대 100개의 알이 필요하기 때문이다. 누에 역시 "하루에 여러 번 먹기" 때문에 정기적인 관리가 필요합니다.

거미줄은 환경 친화적이며 나일론과 케블라와 같은 합성 섬유보다 더 강하고 유연합니다. 나일론과 케블라는 생산하는 데 많은 에너지를 필요로 하며 환경을 오염시킵니다. 거미줄은 누에가 만든 천연 실크보다 더 강하고 덜 부서지기 쉽습니다. 하지만 거미줄을 대량으로 생산하는 것은 어렵습니다. 거미는 동족을 잡아먹는 동물이기 때문에 많은 수를 함께 키울 수 없기 때문입니다.

인공 거미줄은 이상적이지 않습니다. 연구자들이 거미줄을 뽑는 메커니즘을 완전히 이해하지 못하고 있기 때문에 가장 진보된 생산 방법이라도 자연적 구조를 완벽하게 모방할 수 없기 때문입니다. 실크는 인공적으로 모방할 수 없는 천연 보호 큐티클을 가지고 있습니다. 누에와 거미의 샘도 비슷한 특성을 가지고 있어서 연구팀의 방법으로 생산된 실크는 구조적, 보호적 특성을 그대로 유지합니다.

앞으로 미와 그의 동료들은 합성 아미노산을 사용하여 실크를 개질하고 더욱 내구성이 뛰어난 버전을 생산할 것입니다.

안캉 ( SCMP 에 따르면)

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소스 링크: https://vnexpress.net/trung-quoc-tao-ra-soi-to-sieu-cung-ben-gap-6-lan-soi-kevlar-4656424.html