Die Rede ist von Titin – das ist das größte bekannte Protein in der Natur, es besteht aus 244 einzeln gefalteten Proteinen
Die Herstellung künstlicher Muskelfasern ist bereits erfolgtist seit langem für Forscher von Interesse. Deshalb versuchten sie, Materialien zu entwickeln, die ähnliche Muskeleigenschaften hatten. Sie können beispielsweise in der Soft-Robotik eingesetzt werden.
Die Autoren der neuen Arbeit fragten sich, warum sie die notwendigen Muskeln nicht direkt herstellen konnten, sondern dafür Mikroben statt Tiere nutzten.
Es gibt Probleme, die Bakterien beeinträchtigenproduzieren große Proteine. Deshalb hat das Forschungsteam die Bakterien so konstruiert, dass sie kleinere Proteinsegmente zu Polymeren mit ultrahohem Molekulargewicht zusammenfügen, die etwa 2 Megadalton groß sind – etwa 50-mal größer als das durchschnittliche Bakterienprotein.
Anschließend nutzten sie einen Nassspinnen-Ansatz, um die Proteine in Fasern mit einem Durchmesser von etwa zehn Mikrometern umzuwandeln, etwa ein Zehntel der Dicke eines menschlichen Haares.
Basierend auf den Ergebnissen der Arbeit analysierten die AutorenDie Struktur dieser Fasern soll untersucht werden, um zu verstehen, welche molekularen Mechanismen ihnen eine solche Festigkeit verleihen, sowie die Fähigkeit, mechanische Energie in Form von Wärme abzuleiten. Die Fasern erwiesen sich als stärker als Kevlar.
Die Titanproduktion wird kostengünstig und skalierbar sein. Anstelle von echtem tierischem Gewebe können wir beispielsweise künstliche Muskelfasern verwenden.
Fuzhong Zhang, Professor, Abteilung für Energie-, Umwelt- und Chemieingenieurwesen
Die Autoren glauben, dass die Ergebnisse ihrer ArbeitVerwendung für die Biomedizin, da das gewonnene Protein fast identisch mit unserem Muskelgewebe ist. Es ist auch biokompatibel und kann daher ein hervorragendes Nahtmaterial sein.
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