Microkanaaltje zorgt voor sterke vezels

Het is Duitse onderzoekers van de Technische Universiteit München gelukt synthetisch spinrag te produceren door de natuurlijke productieomstandigheden na te bootsen, publiceren zijn in PNAS. Alleen bij bepaalde pH, zoutconcentratie en fysieke restrictie in een microkanaaltje, vormen zijde-eiwitten ADF3 en ADF4 de lange sterke vezels waaruit spinrag bestaat. De synthetische productie van spinrag is aantrekkelijk omdat het een licht en sterk materiaal is.

De samenstelling van spinrag was al eerder bekend, maar de assemblage van deze eiwitten is in spinnen erg moeilijk te bestuderen. Door dit proces in vitro te modelleren zijn de wetenschappers toch achter het mechanisme gekomen. Tijdens een laminaire vermenging van beide subunits ADF3 en ADF4 worden voor-aggregaten gevormd. Vervolgens wordt door een plotselinge pH-verlaging en een vernauwing van het reactiekanaal, het verdere aggregeren in de lengterichting gedwongen. Hierdoor ontstaan eiwitvezels met veel bèta-sheets, die vermoedelijk zorgen voor de kracht en elasticiteit van spinrag.

De synthetische vezels zijn nog niet zo goed als de natuurlijke, maar de onderzoekers benadrukken dat door het droogproces dat in de natuur op de assemblage volgt te onderzoeken, de kwaliteit nog zal verbeteren.

Bron: PNAS