وفي دراسة نشرت في 20 سبتمبر في مجلة "ماتر"، قال علماء من جامعة دونغهوا في شنغهاي إن حرير العنكبوت يتمتع بقوة شد عالية ومتانة استثنائية. يعتبر حرير العنكبوت أكثر مرونة من الكيفلار بستة أضعاف ولديه قوة شد أعلى (القدرة على تحمل التوتر عند التمدد) من النايلون. وقال مي جون بينج، المؤلف الرئيسي للدراسة، إن الألياف الجديدة لها العديد من التطبيقات مثل الخيوط الجراحية والملابس المضادة للرصاص والمواد الذكية وتكنولوجيا الفضاء الجوي.

استخدم الفريق أداة تحرير الجينات CRISPR-Cas9 لتعديل بيض دودة القز وراثيًا عن طريق إضافة جين بروتين حرير العنكبوت. يؤدي هذا التعديل إلى توهج عيون دودة القز تحت المجهر الفلوري. ولضمان قدرة ديدان القز المعدلة وراثيا على إنتاج بروتينات العنكبوت، يتعين على الباحثين أولا فهم بنية الحرير بشكل أفضل. لقد استخدموا نموذجًا هيكليًا حريريًا تم اختباره بنجاح من خلال التجارب.

ووفقاً لما ذكره مي، كان أحد التحديات الكبيرة هو معرفة كيفية "تحديد موقع" بروتينات العنكبوت حتى تتمكن من التفاعل مع بروتينات دودة القز. وتتيح لهم النمذجة فهمًا أفضل للتعديلات التي يتعين إجراؤها لضمان التكامل الفعال. وأضاف مي أن جمع ديدان القز المحولة بنجاح يشكل تحديًا أيضًا، حيث يتطلب الأمر ما يصل إلى 100 بيضة للحصول على عدد قليل من ديدان القز المعدلة وراثيًا. تحتاج دودة القز أيضًا إلى رعاية منتظمة لأنها "تأكل عدة مرات في اليوم".

يعتبر حرير العنكبوت صديقًا للبيئة وأقوى وأكثر مرونة من الألياف الاصطناعية مثل النايلون والكيفلار، والتي تتطلب طاقة عالية أثناء الإنتاج وتلوث البيئة. كما أن حرير العنكبوت أقوى وأقل هشاشة من الحرير الطبيعي الذي تنتجه دودة القز. لكن إنتاج حرير العنكبوت على نطاق واسع أمر صعب لأن العناكب آكلة لحوم بعضها البعض ولا يمكن الاحتفاظ بها معًا بأعداد كبيرة.

لا يعد الحرير الاصطناعي للعناكب مثاليًا، لأن حتى أكثر طرق الإنتاج تقدمًا لا يمكنها محاكاة البنية الطبيعية بالكامل، لأن الباحثين لا يفهمون آلية غزل الحرير تمامًا. يتمتع الحرير أيضًا ببشرة واقية طبيعية لا يمكن محاكاتها بشكل مصطنع. وتتمتع الغدد الموجودة في دودة القز والعناكب أيضًا بخصائص مشابهة، وبالتالي فإن الحرير المنتج من خلال طريقة فريق البحث يحتفظ بخصائصه البنيوية والوقائية.

وفي المستقبل، سوف يستخدم مي وزملاؤه الأحماض الأمينية الاصطناعية لتعديل الحرير وإنتاج نسخ أكثر متانة.

آن كانج (وفقًا لصحيفة ساوث تشاينا مورنينج بوست )

كيف تم اختراع الحرير؟ , القرص الصلب مصنوع من الحرير