Des ingénieurs de l’Université de Washington ont créé des bactéries qui produisent de la soie biosynthétique aussi solide que la matière naturelle . La soie d’araignée est l’un des matériaux les plus résistants et les plus résistants du monde naturel, aussi résistant que certains alliages d’acier ayant une ténacité encore supérieure à celle du Kevlar à l’épreuve des balles.
La combinaison inégalée de force et de ténacité de la soie d’araignée a rendu ce matériau à base de protéines souhaitable pour de nombreuses applications allant des sutures chirurgicales très fines aux vêtements résistant aux projectiles. Les scientifiques ont été en mesure de créer certaines formes de soie d’araignée synthétique, mais n’ont pas été en mesure de concevoir un matériau qui incluait la plupart, sinon la totalité, des caractères de la soie naturelle.
Les chercheurs de la faculté d’ingénierie et des sciences appliquées de l’université de Washington à Saint-Louis ont conçu des bactéries qui produisent une soie d’araignée biosynthétique dont les performances sont comparables à celles de ses homologues naturels. La nouvelle recherche, publiée dans Biomacromolecules , révèle que la résistance à la traction et la ténacité de la soie d’araignée restent positivement corrélées à son poids moléculaire – plus la molécule est grande, plus la soie est forte.
L’un des plus grands défis historiques de la création d’une soie d’araignée biosynthétique a été de créer une protéine suffisamment grande. La séquence initiale d’ADN a été modélisée d’après la séquence des araignées responsable de la création de la protéine de soie. En théorie, plus il y a de répétitions de la séquence, plus la protéine résultante est grande, or dans la réalité ce n’est pas le cas. Pour contourner cet obstacle , les chercheurs ont ajouté une courte séquence génétique à l’ADN de la soie qui favorise une réaction chimique entre les protéines résultantes, les fusionnant pour former une protéine deux fois plus grande qu’auparavant.
Ils ont ensuite filé leurs protéines de soie biosynthétiques exceptionnellement grandes en fibres d’environ un dixième du diamètre d’un cheveu humain et ont testé leurs propriétés mécaniques. Cette soie biosynthétique serait ainsi la première à reproduire de la soie d’araignée naturelle en termes de: résistance à la traction (contrainte maximale nécessaire pour casser la fibre), ténacité (énergie totale absorbée par la fibre avant la rupture) et autres paramètres mécaniques tels que l’élasticité module et extensibilité.
Source: https://source.wustl.edu/ – 20/08/18
Photo: Christopher Bowen