Peneliti Membangun Micro Spider-Silk Spinner


Sebuah studi baru harus menyenangkan penggemar buku komik superhero Spider-Man. Para peneliti dari Universitas Teknik Munich (MTU) di Jerman telah membangun sistem mikrofluida (pipa miniatur) untuk memintal untaian pendek sutra laba-laba buatan. Untaian baru kurang dari setengah milimeter, atau panjang 0, 02 inci, dan kekuatan dan elastisitasnya masih belum teruji

Sebuah studi baru harus menyenangkan penggemar buku komik superhero Spider-Man. Para peneliti dari Universitas Teknik Munich (MTU) di Jerman telah membangun sistem mikrofluida (pipa miniatur) untuk memintal untaian pendek sutra laba-laba buatan. Untaian baru kurang dari setengah milimeter, atau panjang 0, 02 inci, dan kekuatan dan elastisitasnya masih belum teruji.
Kelompok penelitian lain telah membuat helai yard atau lebih panjang yang mendekati sifat sutra laba-laba nyata. Untaian seperti itu telah lama diinginkan untuk dianyam menjadi rompi antipeluru yang lebih ringan atau tendon dan ligamen buatan, tetapi bahkan untaian yang relatif pendek dapat menemukan aplikasi khusus dalam prosedur medis seperti operasi otak, kata ahli biologi MTU Andreas Bausch, rekan penulis studi baru ini.
Para penyembah komik Spider-Man akan ingat bahwa — berlawanan dengan revisionisme sinematik — Spidey mengayunkan jaring bukan dari kelenjar di pergelangan tangannya tetapi dengan menggunakan cairan web khusus dari desainnya sendiri, yang diambil dari sepasang penyemprot yang terpasang di pergelangan tangan. Demikian pula, para peneliti telah membangun versi web shooter mereka sendiri di masa lalu dari jarum suntik. Memaksa protein sutera dengan aditif yang tepat melalui celah sempit memadukan protein menjadi untaian.
Para peneliti Munich mengambil langkah lebih jauh. Mereka mempelajari sutra dragline buatan, yang digunakan laba-laba untuk menggantung dari langit-langit dan membuat garis jaring mereka, berdasarkan pada Araneus diadematus, laba-laba kebun Eropa [lihat gambar]. Salah satu anggota tim sebelumnya telah memasukkan sepasang gen sutera dragline (dijuluki eADF3 dan eADF4 ) ke dalam bakteri agar mudah diproduksi. Tanpa trik seperti itu, "Anda harus memerah laba-laba untuk melakukan percobaan ini, " kata Bausch.
Bausch dan rekan-rekannya menggunakan seperangkat saluran trisula [lihat gambar] untuk pertama-tama mencampur protein sutera terlarut mereka dengan kalium fosfat, yang menyebabkan protein sutera menggumpal ke bidang mikroskopis yang mengukur diameter mikron berdiameter (mikron adalah sepersejuta dari satu meter). Mereka kemudian menurunkan pH campuran dari 8, 0 ke 6, 0 (untuk membuatnya sedikit lebih asam) dan memaksanya melalui penyempitan berukuran sekitar 10 mikron lebar.
Para ilmuwan melaporkan dalam Prosiding National Academy of Sciences USA bahwa mereka menciptakan serangkaian untaian pendek dengan meningkatkan kecepatan melewati 600 mikroliter per jam (setara dengan kurang dari 10 ons per menit dari selang kebun).
Bausch dan kawan-kawan percaya bahwa penurunan pH menyebabkan bola-bola berubah bentuk setelah mengikat bersama melalui ujung yang lengket secara kimia, dan penyempitan yang sempit menyumbat gumpalan sutra begitu mereka mengalir cukup cepat. Mereka mencatat bahwa laba-laba sungguhan dapat memintal sutra mereka dengan kecepatan yang lebih santai karena mereka mulai dengan larutan sutra yang lebih kental.
Membuat serat adalah langkah kecil pertama, kata Randy Lewis, ahli biologi molekuler di University of Wyoming di Laramie. Dia mengatakan timnya telah memutar untaian hingga satu meter panjang yang membentang sebanyak 50 persen dan memiliki sekitar setengah kekuatan tarik sutra laba-laba nyata. "Tanpa data pengujian mekanis, " katanya, "sangat sulit untuk menganalisis apakah jenis sistem yang mereka miliki akan sangat berguna" untuk aplikasi.
Tetapi dia mengatakan sistem baru dapat membantu para peneliti meningkatkan sutra buatan, yang bervariasi dari untaian ke untai dengan cara yang tidak terduga. Keahlian sains Spider-Man, alter ego Peter Parker, pasti akan menyetujuinya.

Film Holografik untuk 3-D, Sans Itu Spesifikasi KonyolBioinformatika: Big Data Versus Big CMoriarty Mereka Tidak: Pelanggar Hukum yang Kikuk Membuat Forensik Tidak PerluARGO Network Senses Ocean ChangesPerlombaan untuk Mengubah Hidrogen Gassy menjadi Logam PadatPinwheel Primordial: Astronom Spot Galaksi Spiral Terkemuka Terlama NamunKerusakan Terakhir dari Tennessee Ash Ash SpillTeori Hilang Einstein Terungkap