Из паутины будут делать импланты груди, троссы и шампуни
На самом деле, фантастические фильмы имеют гораздо большее отношение к реальности, чем мы можем себе это представить. Вот, к примеру, "Человек-паук" вдохновил ученых на изобретение нового, сверхпрочного материала. Они наверняка посмотрели серию, где Питер Паркер с помощью паутины сумел остановить огромный поезд. Оказывается, это не просто выдумки создателей захватывающего экшна: паутина действительно обладает сверхпрочностью - и это несмотря на то, что ее толщина менее чем полдюйма. Как показали тесты, она в пять раз прочнее стали и втрое прочнее кевлара.
Чудо-материал
Можно себе представить, какая широкая сфера применения могла бы быть у такого материала! Эксперты биологической инженерии из Университета штата Юта, которые вывели формулу паутины, уже убедились, что ее можно эффективно использовать в производстве тросов, бронежилетов и даже искусственной суперпрочной кожи, а антимикробные свойства делают паутину пригодной для перевязок.
Но самое главное - исследования подтвердили, что она очень хорошо приживается в организме человека, поэтому из нее можно делать искусственные органы, способные нести высокие нагрузки, как например, связки и сухожилия. Были проведены успешные эксперименты (их результаты опубликованы в популярном научном журнале Advanced Functional Materials), когда паутиной покрывали имплантаты, причем их механические и физические показатели от этого не менялись. Более того, покрытие из паучьего шелка снижает вероятность таких осложнений, как капсулярный фиброз, отвердевание и воспаление подкожных тканей. Это связано с уменьшением воздействия инородных тел на организм человека и усилением клеток иммунной системы. Кроме того, паутинное покрытие способствует регенерации коллагена и формированию клетчатки в рубцовой ткани. Медики убеждены, что паучий белок получит широкое применение в реконструктивной и пластической хирургии - результаты таких операций могут быть действительно ошеломительными.
Палочка-выручалочка
Дело за малым - найти формулу этого чудесного материала. Паутина состоит из белка довольно сложной формы, и, потратив несколько лет на ее создание, американские биологи таки ее вывели. Но затем оказалось, что получать материал промышленным способом весьма проблематично: он частично теряет свои сверхпрочные свойства. Но не строить же паучью ферму! И тогда ученые решили синтезировать белок, внедрив паучьи гены в кишечную палочку. Позже оказалось, что это может быть совершенно любой вид микроорганизма, в том числе полученного методом редактирования генома. Сохраняя свои наилучшие свойства, извлеченный из разных микроорганизмов паучий белок все же отличается по свойствам, а значит и по оптимальным сферам его использования.
Деньги на насекомых
Ноу-хау тут же заинтересовались мировые гиганты химической промышленности. Так, недавно немецкая компания AMSilk приступила к продажам паутины производителям шампуней и косметики. Специалисты корпорации утверждают, что такой шампунь восстанавливает, укрепляет и улучшает структуру волос - экстракт паутины поддерживает кератин, основной структурный компонент волос. В ближайшие месяцы на основе нового материала AMSilk собирается выпустить особый ранозаживляющий спрей. А чуть позже выведет силиконовые имплантаты груди - компания уже завершила доклинические испытания своего фирменного покрытия для силиконовых имплантов. Покрытие состоит из тонкого слоя протеинов паутины, что модифицирует имплант, повышая сродство его поверхности к тканям человека. Покрытие может быть применено к любому силиконовому импланту в конечной стадии производства перед упаковкой и стерилизацией и не влияет на его механические характеристики.
Для производства белка паутины специалисты компании скрестили кишечную палочку с ДНК европейского садового паука. Таким образом получилась четыре различных вида паутины с разными степенями прочности. На днях управляющий директор AMSilk Аксель Х. Леймер заявил, что сейчас ведется активная разработка "паучьего" проекта и очень скоро появится еще 20 разновидностей нового материала, причем по прочностным характеристикам один лучше другого. Предприятия компании готовы к производству любого количества оригинального белка - дело за потенциальными покупателями. По прогнозам Акселя Х. Леймера, в ближайшие год-полтора объемы годовых продаж паучьего белка могут достичь $10-15 млн. Запускают аналогичное производство и несколько других европейских фирм - они разрабатывают свои собственные версии материала.
Новинка, безусловно, весьма перспективная, причем, что немаловажно, AMSilk пока не жадничает, предлагая на продукцию вполне приемлемые цены. Так, ориентировочная стоимость шампуня с экстрактом паутины составит порядка 80 евро (пока не поступил в продажу), крем стоит около 70 евро. Сколько нужно будет заплатить за импланты с применением нового материала - пока неизвестно, но, по словам представителей компании, это повысит цену не более чем на 20%. Если же одновременно с AMSilk свои варианты паучьего белка представят и другие компании, можно ожидать, что он станет вполне доступным массовому покупателю.
