Вчені довели перевагу природного шовку над штучним

Група американських і англійських вчених з Коледжу Вільгельма і Марії та Оксфордського Університету досліджували природний і відновлений шовковий фіброїн і показали, що природний схильний до самозбірки в нановолокна подібно до звичайних білків, а штучний - ні. Робота опублікована в.

Автори досліджували фіброїн, отриманий безпосередньо з тутових шовкопрядів і відновлений з сплетених ними коконів. Дослідники змоделювали роботу шовкопрядів (нитка, проходячи через рот гусениці каналом, що обертається, на краю каналу відчуває зрушення, які і відповідає за вибудовування білкових структур) методом spin coating. Вчені використовували різні вихідні концентрації розчинів фіброїну (від десяти до тисячі міліграм на літр).

Spin coating - метод отримання плівкових структур, заснований на прикопуванні розчину, що містить необхідну речовину на обертову підкладку.

Команда досліджувала отримані покриття методом безконтактної атомно-силової мікроскопії і виявила, що природний і відновлений фіброїн утворюють різні структури. При низьких концентраціях вихідного розчину отримані покриття були схожі за своєю структурою, однак при концентрації в тисячу міліграм на літр (близька до природної для шовкопряду) природний фіброїн формує нановолокна, схожі на ті, що виявлені в шовкових коконах. Покриття з відновленого фіброїну являє собою неупорядковані глобули білка.

Відновлений фіброїн отримують розчиненням коконів шовкопрядів. Шовк коконів складається з волокон фіброїну, склеєних між собою білковими молекулами серіцину. Оскільки серіцин водорозчинний, для отримання чистого фіброїну від нього позбавляються кип'ятінням коконів у міцному розчині броміду літію. За словами авторів, технологія відновлення шовку з коконів «вбиває» фіброїн, позбавляючи його можливості утворювати структури, які значно покращують властивості матеріалу в цілому.

Зараз шовк має дуже широку область застосування, від текстильної промисловості і пошиття парашутів до медичних мембран, які прискорюють загоєння ран.