Các nhà khoa học lần đầu tiên đã sản xuất thành công sợi tơ nhện có chiều dài đầy đủ bằng cách sử dụng tằm biến đổi gen. Độ bền và độ dẻo dai cao của lụa hứa hẹn sẽ là sự thay thế tốt hơn, bền vững và có thể mở rộng cho các loại sợi tổng hợp hiện có như nylon. Mi Junpeng, tác giả đầu tiên và là nhà nghiên cứu tại Trường Khoa học Sinh học và Kỹ thuật Y tế thuộc Đại học Donghua, Trung Quốc, cho biết: “Tơ tằm là loại sợi tơ động vật duy nhất hiện được thương mại hóa trên quy mô lớn và có công nghệ nhân giống hoàn hảo. Vì vậy, sử dụng tằm biến đổi gen để sản xuất sợi tơ nhện có thể đạt được chi phí sản xuất thấp”. Chi phí, thương mại hóa quy mô lớn. "

Sợi được tằm dùng để kéo kén đã được trồng từ hàng nghìn năm nay, nhưng mặc dù lượng sợi này dồi dào nhưng nó nổi tiếng vì độ giòn. Trong khi đó, nhện tạo ra loại tơ có độ dai đáng ghen tị nhưng việc nuôi trồng nó trên quy mô lớn luôn nằm ngoài tầm với. Các nhà nghiên cứu lưu ý rằng"bản chất ăn thịt của

Nghiên cứu mới nhất này là nghiên cứu tốt nhất của cả hai thế giới, thay đổi cách sản xuất vật liệu tự nhiên khó nắm bắt này một cách bền vững. Các nhà khoa học đã cố gắng hoàn thiện "công thức" sinh học này trong hơn một thập kỷ.

Để tạo ra những con tằm độc đáo MiSp và các đồng nghiệp đã tập trung vào một loại protein tơ nhỏ từ loài nhện quay quanh quỹ đạo Đông Á Araneus ventricosus. Sử dụng công nghệ CRISPR-Cas9, protein MiSp được đưa vào DNA của tằm, thay thế gen mã hóa protein tơ chính của tằm.

Các nhà khoa học cũng đã đạt được "định vị" và kích hoạt thành công gen trong DNA của tằm mà không can thiệp vào bất kỳ khía cạnh nào khác của tơ tự nhiên của tằm.

"Khái niệm 'định vị' được đề xuất trong bài viết này, cũng như mô hình cấu trúc tối thiểu được đề xuất, là một bước đột phá lớn so với nghiên cứu trước đây," Mi nói. "Chúng tôi tin rằng việc thương mại hóa quy mô lớn sắp đến gần." (319 MJ/m3). Không chỉ vậy, chất xơ còn linh hoạt hơn nhiều so với dự kiến; protein MiSp được biết đến với khả năng tạo ra loại tơ bền nhưng không co giãn

"Tơ nhện là nguồn tài nguyên chiến lược cần được phát triển khẩn cấp. Sợi được tạo ra trong nghiên cứu này có đặc tính cơ học cực cao và có tiềm năng lớn trong lĩnh vực này. Loại sợi này có thể được sử dụng làm chỉ khâu phẫu thuật và đáp ứng đầy đủ nhu cầu của hơn 300 triệu ca phẫu thuật trên toàn thế giới mỗi năm. "

Loại sợi mới có tiềm năng thương mại rộng lớn, bao gồm các vật liệu thông minh cho quân sự, công nghệ hàng không vũ trụ, kỹ thuật y sinh và quần áo. Tơ tạo ra bền hơn gấp sáu lần so với loại Kevlar được sử dụng trong áo chống đạn.

Các nhà nghiên cứu hiện có kế hoạch phát triển tằm biến đổi gen để sản xuất sợi tơ nhện bằng cách sử dụng các axit amin tự nhiên và được thiết kế." axit mang lại tiềm năng vô hạn cho sợi tơ nhện được thiết kế", Mi nói.

Nghiên cứu được công bố trên tạp chí Vật liệu.