Phát triển thành công tơ nhện nhân tạo chắc hơn thép

Các nhà khoa học tại Đại học Khoa học Nông nghiệp và Viện Karolinska Thụy Điển vừa phát triển thành công kỹ thuật sản xuất tơ nhện nhân tạo, có nhiều ưu điểm giống như tơ nhện thật với tiềm năng ứng dụng rộng rãi.

Các nhà khoa học tại Đại học Khoa học Nông nghiệp và Viện Karolinska Thụy Điển vừa phát triển thành công kỹ thuật sản xuất tơ nhện nhân tạo, có nhiều ưu điểm giống như tơ nhện thật với tiềm năng ứng dụng rộng rãi.

Máy se tơ nhân tạo trong phòng thí nghiệm (trái) và thành phẩm là những sợi tơ dài đến 1 km.

Lâu nay, tơ nhện được xem là vật liệu tự nhiên mỏng, nhẹ nhưng bền chắc hơn cả thép, đã được ứng dụng làm dây đàn violin, cũng như hứa hẹn trở thành vật liệu sản xuất áo chống đạn nhẹ và trang phục chống thấm nước.

Đặc biệt, nhờ đặc tính phân hủy sinh học, loại tơ này cũng có thể dùng chế tạo băng gạc hoặc chỉ khâu y tế, gân hoặc dây chằng nhân tạo, vật liệu nâng đỡ các mạch máu yếu…

Tuy vậy, những nỗ lực trước đây nhằm "sao chép" các ưu điểm nêu trên đều không thành công do tơ nhện được cấu thành từ các phân tử prôtêin đặc biệt và bảo quản trong cơ thể nhện, chỉ được se thành sợi khi chúng muốn làm tổ. Còn giải pháp nuôi nhện để thu hoạch tơ lại không khả thi, bởi chỉ có thể sản xuất tơ với số lượng ít.

Để chế tạo thành công loại sợi tơ nhân tạo mới, nhóm chuyên gia Thụy Điển đã thu thập prôtêin tiết ra từ vi khuẩn E.coli và sử dụng một thiết bị mô phỏng môi trường bảo quản tơ giống ở nhện thật.

Theo đó, thiết bị "se tơ" dùng một ống tiêm để bơm dung môi (chứa một lượng lớn prôtêin E.coli) chảy qua một ống thủy tinh rất nhỏ.

Quy trình sản xuất sợi tơ được kiểm soát bằng cách thay đổi độ pH trong dung môi. "Điều này cho phép chúng tôi lần đầu tiên se được tơ nhện nhân tạo mà không cần dùng đến hóa chất mạnh" – đồng tác giả nghiên cứu Jan Johansson cho biết.

Theo nhóm nghiên cứu, do tơ nhện nhân tạo có khả năng tương thích sinh học nên nó sẽ đặc biệt hữu ích trong ngành y học tái tạo, chẳng hạn như dùng để phục hồi tủy sống hoặc phát triển các tế bào gốc giúp tái tạo mô tim bị thương tổn.

Theo Cần Thơ Online