Umělá pavoučí vlákna

Několik malých firem, včetně německé AMSilk, začalo nedávno vyrábět umělé varianty pavoučích proteinů. Takto vzniklý materiál, pokud by byl zpracován ve formě vláken, by byl asi pětkrát pevnější než ocel a třikrát houževnatější než Kevlar. Ve skutečnosti zde však nejde o jednoduché svazky paralelních vláken, jednoduše poskládaných vedle sebe. Jde o složitou hierarchickou soustavu vzájemně mezi sebou zapletených proteinových vláken, kterých je nejméně 1500. V těchto proteinech jsou základními stavebními prvky aminokyseliny glycin a alanin.

Profesor Randy Lewis z Utažské státní univerzity dokonce prohlásil, že s podobnými vlákny by známá scéna z filmu Spiderman 2, ve které hlavní hrdina postupně brzdí a zastavuje vlak pomocí vržených svazků pavoučích vláken, nebyla nemožná, naopak, byla by fyzikálně zcela realistická.

Na výzkumu umělých pavoučích vláken však nedávno doslova vyhořely i velké firmy jako BASF nebo DuPont, když se jim nezdařilo provádět vhodné genetické mutace na mikroorganismech - konkrétně vnášet pavoučí geny do baktérií, běžně produkujících proteiny. Malé filmy však začaly zkoušet i jiné cesty - kromě transgenické úpravy DNA u baktérie Escherichia coli (AMSilk) šly také cestou podobných genetických modifikací koz, bourců morušových a dokonce i vojtěšky. Tak se jim povedlo vyrobit různé verze umělých pavoučích proteinů nebo proteinů, které jsou něčím mezi hedvábným produktem bource morušového a chemickým základem pavoučího vlákna. Momentálně firma AMSilk zahájila prodej svých umělých pavoučích proteinů jako vyhlazujících komponent do šampónů a jiných kosmetických produktů. Zde samozřejmě nejsou tyto proteiny spředeny do vláken.

Výhledově se ale uvažuje i o produkci velmi odolné příze, vhodné například pro výrobu neprůstřelné vesty, ultrapevných kabelů nebo odolných a lehkých obvazů a obalů lékařských implantátů. Pavoučí proteiny mají totiž navíc antibakteriální účinky a velmi dobře vedou teplo. Přitom jsou velmi lehké. Otázka velkovýroby pavoučích vláken a jejich příznivé ceny však zatím ještě vyřešena není.

Zdroje: Phys.Org, Chemical & Engineering News, IO9, Phys.Org 2, AMSilk