Vi khuẩn biến đổi gene có thể tạo ra loại tơ nhện siêu bền cho việc chế tạo trang phục không gian

Các nhà khoa học đã tìm ra cách thức biến đổi gene vi khuẩn để tạo ra một loại tơ nhện siêu mạnh mẽ.

Theo một báo cáo nghiên cứu cho biết, mặc dù tơ nhện cho độ bền chắc vật liệu cao hơn cả thép, xét trong cùng một khối lượng, nhưng sản lượng tơ nhện thu được từ canh tác lại quá ít ỏi – do đó, việc tìm kiếm giải pháp sản cho một ngành sản xuất đại trà vật liệu này sẽ có thể đưa đến viễn cảnh tạo nên một loại vải sợi siêu bền hay thậm chí có thể sản xuất một thế hệ quần áo không gian mới.

Sợi tơ vàng do loài nhện tạo ra. (Nguồn: Viện Nghiên cứu Nghệ thuật Chicago/Youtube).

Nuôi tập trung một số lượng lớn nhện đủ để tạo sản lượng tơ cần cần thiết sẽ dẫn đến việc chúng có xu hướng ăn thịt lẫn nhau. Việc chỉnh sửa gene vi khuẩn để chúng có thể sản xuất tơ nhện thay cho loài nhện – giờ đây là một quy trình sản xuất phổ biến – và điều này đã từng bị từ chối.

“Trong tự nhiên có nhiều dạng vật liệu từ protein chứa những đặc tính cơ học đáng kinh ngạc, nhưng nguồn cung của chúng lại quá hạn chế”, tiến sĩ Fuzhong Zhang, trưởng nhóm nghiên cứu chia sẻ trong báo cáo.

“Phòng thí nghiệm của chúng tôi chuyên nghiên cứu về kỹ thuật vi sinh vật nhắm đến không chỉ sản xuất thành công dạng vật liệu này, mà thậm còn làm cho chúng tốt hơn”.

Để khắc phục những hạn chế trước nay, các nhà nghiên cứu đã phân tách các tế bào gene trong tơ nhện sợi thành những đơn vị nhỏ hơn có thể tự tái lắp ráp khi chúng được tích hợp vào hệ gene vi khuẩn, theo nội dung báo cáo được trình bày vào hôm thứ ba vừa qua tại phiên họp Mùa Xuân của Hiệp hội Hoá học Hoa Kỳ.

Với phương pháp này, các nhà khoa học đã chế tạo thành công loại tơ nhện mới đạt sản lượng 2 gram tơ trên mỗi lít vi khuẩn được ghép gene, cho độ bền chắc giống như tơ nhện thật.

Tơ nhện siêu bền chế tạo trong phòng thí nghiệm. (Nguồn: Livescience.com).

Mặc dù mức sản lượng này không thật sự cao, nhưng bài báo cáo cho rằng đây đã là một cải tiến vượt bậc so với những nỗ lực khác nhằm tìm ra phương pháp chế tạo tơ nhện hàng loạt.

Tuy nhiên, nếu nghiên cứu này mở rộng quy mô, NASA có thể sẽ muốn mang theo loại vi khuẩn này trong những phi vụ không gian trong tương lai, cung cấp cho đội ngũ phi hành gia một nguồn vật liệu mới để phục vụ công tác bảo dưỡng.

• Vật liệu siêu bền từ tơ nhện
• Vải siêu nhẹ từ tơ nhện nhân tạo

Từ khóa liên quan:

vi khuẩn biến đổi gene

tơ nhện siêu bền

tơ nhện nhân tạo

trang phục không gian

sản xuất tơ nhện

Fuzhong Zhang