Российские учёные создали из натуральной паутины и наночастиц гибридный материал с флуоресцентными свойствами, который можно использовать при производстве нитей для хирургических швов. Паутину способны выделять представители ряда групп паукообразных (пауки, ложноскорпионы, некоторые клещи) и губоногие многоножки. Стоит отметить, что большинство паутин строится под покровом ночи, чтобы паутина быстрей переходила из жидкого в твёрдое состояние. В лаборатории ученым удалось не просто заставить бактерии производить паутину, но и сделать эту паутину прочнее.
Что за заживляющий материал на основе паутины сделали наши учёные?
В первую очередь специалисты хотели проверить гипотезу о том, что компоненты паутины способны напрямую убивать бактерии. Созданные из нее паутины бывают разных видов и разного назначения, некоторые, например, служат для пауков убежищами. Из чего сделана паутина? Тончайшая паутинка в несколько раз прочнее полимерных нитей, а при этом еще и эластичнее. В природных условиях паутина разлагается чрезвычайно медленно, и до сих пор биологи не понимали, почему так происходит. Ученые отметили, что в химическом составе паутины есть глобулярные клубочки, которые богаты аминокислотами. Пауки плетут паутину, в которую попадают насекомые и которым выбраться из нее практически невозможно.
Металлическая паутина: сделано в Германии
Как пауки делают паутину Пауки создают паутину, понижая кислотность в растворе с паутинными белками. Паутина давно интригует исследователей своими уникальными характеристиками: при необычайной растяжимости и лёгкости она ещё и необычайно прочна. Если сравнивать паутинную нить со стальной проволокой такого же диаметра, то они выдержат примерно одинаковый вес. Но паутина в шесть раз легче, а значит, в шесть раз прочнее. Но едва ли не большая загадка — это как пауки её делают. Известно, что паутина состоит из белков, называемых спидроинами, которые изначально находятся в растворе, а потом как-то превращаются в твёрдую нить. Превращение происходит опять же в водном растворе то есть белки не обезвоживаются , при обычной температуре и при том довольно быстро. Что же заставляет растворённые паутинные белки превращаться в твёрдую и гибкую нить?
Но это не всё — С-концевой конец паучьих спидроинов, как оказалось, похож на амилоидные белки, которые образуют белковые отложения в нервных клетках при нейродегенеративных болезнях синдроме Альцгеймера, например. Амилоидные белки образуют полимерные комплексы в виде длинных нитей, тяжей, оседающих в нервной ткани. Очевидно, в случае паутины механизм в чём схож: неструктурированный конец спидроина нужен, чтобы молекулы белков быстро слипались в нить. Однако, если бы молекулы спидроинов слипались, как им вздумается, то паутинной нити не получалось бы. Чтобы каждая молекула знала своё место, существует N-конец, который по мере возрастания кислотности только сильнее стабилизируется и крепче держится за соседние молекулы. Благодаря N-концу белки знают своё место в формирующейся нити паутины, ещё не затвердев, она приобретает структурированность. Ну а скрепляющим «цементом» в конце концов служит С-конец. Инженеры давно хотят сделать лабораторную паутину; возможно, новые сведения относительно паутинных белков им в этом помогут.
Об этом пишет RT на русском. Для разработки нового материала использовали паутину тигровых пауков. Ее очистили от продуктов жизнедеятельности, после чего поместили в реакционный аппарат. Там на поверхности волокон паутины и синтезировали углеродные точки - класс наночастиц.
Но на этот раз они заинтересовались, каким образом паук делает тонкую нить, на которой висит сам, когда изготовляет паутину. Результаты исследования опубликованы в Journal of the Royal Society Interface и на сайте университета Киля. Группа изучила, как пять видов пауков прикрепляли свои нити к трем различным поверхностям: стеклу, тефлону и листьям белого клена. И заметили, что для каждой поверхности пауки использовали так называемые диски крепления, структура которых сильно зависела от того, к какой поверхности они прикрепляются.
Началось массовое производство паутины в промышленности
| Раков Э. | Химическая тайна паутины | Журнал «Химия» № 35/2002 | Проникая сквозь структуру белка паутины, металл делает каждую нить в 10 раз прочнее. |
| Из чего сделана паутина? | Поэтому мы и видим, как вода цепляется за паутину именно отдельными каплями. |
| Петербургские ученые научились добывать инновационные компоненты для омоложения кожи из паутины | Из школьного курса биологии известно, что пауки обладают уникальной способностью делать очень прочную паутину. |
| Наука в вопросах и ответах | Среди ученых далеко не новость, что паутина состоит из нановолокон. |
| «Суперсила появится!»: Учёные создали шёлковую синтетическую паутину | В лаборатории ученым удалось не просто заставить бактерии производить паутину, но и сделать эту паутину прочнее. |
Как пауки плетут паутину
- Прочность паутины
- Из чего сделана паутина?. Все обо всем. Том 1
- Ученые из университета ИТМО выяснили, что паутина может залечивать раны | 360°
- Как паутина может собирать воду
- Исследование показало, почему паутина не гниет
- Навигация по записям
Наука в вопросах и ответах
| Из чего состоит паутина и как пауки плетут свои ловушки? | Поэтому мы и видим, как вода цепляется за паутину именно отдельными каплями. |
| Петербургские учёные создали материал для имплантологии из паутины | Паук при постройке паутины из желёз выделяет белок который твердеет на воздухе. |
Петербургские ученые придумали материал из паутины тигровых пауков
Дело в том, что когда он намокает, то вдоль гладкого волокна шёлка начинают формироваться неровности с грубой структурой. В результате возникает разница в текстуре шёлка, которая и создаёт разницу в давлении и энергии, за счёт которых вода направляется к этим неровностям. Поэтому мы и видим, как вода цепляется за паутину именно отдельными каплями. На сегодняшний день специалисты хотят создать недорогие биоматериалы, которые могли бы имитировать структуру натурального паучьего шёлка. Учёные при помощи этих материалов планируют собирать влагу, которая возникает из-за тумана в засушливых районах.
Следующими конструируются спицы колеса, поддерживающие 3—4 витка спирали. В последнюю очередь появляются густо заполняющие пустое пространство липкие спирали. Другой вид паутины называется листовой паутиной.
Это плоские воронкообразные или куполообразные поверхности волокон. Паук живет с обратной стороны. Оно находится сверху. Это придает норе удобство, маскируя его под ветки и почву. Пауки-«волки» строят туннель в земле и соединяют его с волокнами. Европейские водяные пауки строят колоколообразные дома прямо под водой.
Чтобы создать новый материал, ученые смешали натуральный паутинный шелк с веществом, правильным образом модифицирующим поверхность углеродных точек. Потом ее промыли. Обычно, когда мы облучаем наш материал синим светом, он становится красным. Но после взаимодействия с патогенами материал перестает светиться.
Его будут применять при производстве нитей для хирургических швов. Как заверяют исследователи, такие нити превзойдут существующие аналоги по ряду характеристик, а также смогут выявить наличие патогенных микроорганизмов, возникающих после хирургических операций. Об этом пишет RT на русском. Для разработки нового материала использовали паутину тигровых пауков.
Наука в вопросах и ответах
«Искусственная паутина», которую вырабатывают модифицированные с помощью генной инженерии дрожжевые грибы, обладает высокими заживляющими свойствами. Проблема с рекомбинантным волокном паутины в том, что главный компонент натуральных паучьих нитей — бета-нанокристаллы — трудно получить без значительной генной модификации. Бионическая паутина может найти применение в производстве лёгких и прочных тканей для армирующих сеток и современной одежды. "Понимание вклада этих концевых белковых групп в прочность волокон паутины позволит нам разрабатывать новые белки и делать из них новые типы волокон. В природных условиях паутина разлагается чрезвычайно медленно, и до сих пор биологи не понимали, почему так происходит. ?p=82730 Американский учёный создаёт своеобразную библиотеку паутины. Исследование этого природного материала может помочь усовершенствовать.
Паутина прочнее стали: ученые с помощью генной инженерии получили уникальный материал
Из школьного курса биологии известно, что пауки обладают уникальной способностью делать очень прочную паутину. В природных условиях паутина разлагается чрезвычайно медленно, и до сих пор биологи не понимали, почему так происходит. В природных условиях паутина разлагается чрезвычайно медленно, и до сих пор биологи не понимали, почему так происходит.
Петербургские ученые придумали материал из паутины тигровых пауков
Паутина является своеобразным секретом, вырабатываемым паутинными железами. Если ученые смогут воспроизвести кристаллическую микроструктуру, которая делает паутину такой особенной, то это откроет множество возможностей в производстве новых синтетических материалов, например, волноводов, или материалов. "Понимание вклада этих концевых белковых групп в прочность волокон паутины позволит нам разрабатывать новые белки и делать из них новые типы волокон. Человек легко проходит сквозь паутину лишь потому, что каждая нить имеет толщину всего в три тысячных доли миллиметра в диаметре. Паутина, вязкое выделение паутинных желёз некоторых паукообразных, застывающее на воздухе в виде нитей. © Shutterstock Паутина — уникальный биоматериал, который появился в ходе эволюции более 200 миллионов лет назад.
Биологи определили молекулярную структуру паутины
| Ученые узнали секрет прочности паутины черной вдовы | По мнению ученых, именно PPII helix подвергается внутримолекулярным взаимодействиям, из-за которых паутина моментально становится прочной. |
| Металлическая паутина: сделано в Германии » Интересные новости | Паутина, вязкое выделение паутинных желёз некоторых паукообразных, застывающее на воздухе в виде нитей. |
| Биологи определили молекулярную структуру паутины – Новости науки | из нее маленькие тарзаны плетут страховочные нити, которые защищают от падения при прыжках. |
Исследование показало, почему паутина не гниет
Японские ученые Института физико-химических исследований RIKEN создали устройство, которое прядет паутину, похожую на ту, что вырабатывается из паучьих желез. Петербургские ученые научились добывать инновационные компоненты для омоложения кожи из паутины. Один из самых крепких материалов в природе – паутина, и ученые уже давно с переменным успехом пытаются воспроизвести ее свойства в лабораторных условиях.