2016年11月11日 星期五 09:15:33
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一种通过改造微生物生产出的新型人造肌肉纤维

发表时间:2021/10/11

近日,圣路易斯华盛顿大学研究人员成功研发出一种新型人造肌肉纤维。这种纤维是通过合成生物学的方法,将蛋白质聚合到工程微生物内部制成的。

人造肌肉纤维一直是人们感兴趣的话题,研究人员尝试设计具有与肌肉相似特性的材料,从而满足各种应用场景。此前,MIT的研究人员利用普通的聚酰胺纤维制作人造肌肉纤维,能模拟天然肌肉组织弯曲运动特性的技能。而该团队利用微生物生产的人工肌肉纤维,则比棉、丝、尼龙,甚至凯夫拉纤维强度更强。

目前工程微生物可用于生产小分子,直接用于合成高性能聚合物材料仍然是一个挑战。研究人员设计的这种高性能纤维不仅具有天然肌蛋白的高阻尼性能,还具有高强度、高韧性。据了解,打造该材料的关键在于生产出肌联蛋白。


肌联蛋白


为了避免一些通常会阻碍细菌生产大型蛋白质的问题,研究小组设计了一种细菌,将肌联蛋白的小片段拼接在一起,然后使用湿法纺丝工艺将蛋白质转化为直径约10微米的纤维,相当于人类头发厚度的十分之一。


肌肉的多尺度结构和肌蛋白在大肠杆菌中硅基聚合示意图


文章链接:https://www.nature.com/articles/s41467-021-25360-6


(来源:生辉SynBio)