Suche
Mein Konto
Stærk og fleksibel nylonfiber fremstillet af ingeniørbiologiske bakterier for første gang
For første gang har forskere udviklet genetisk modificerede bakterier, der producerer fleksibel, nylonlignende plast.
Stærk og fleksibel nylonfiber fremstillet af ingeniørbiologiske bakterier for første gang
Forskere har genmodificeret mikrober for at skabe en stærk, fleksibel plastik, der ligner nylon for første gang.
Tidligere er bakterier blevet brugt til at danne polyestere såsom polyhydroxyalkanoater (PHA'er). Men at producere nylonlignende plastik som dem, der bruges i tøj- og fodtøjsindustrien, har været udfordrende, rapporterer forfatterne i dagens udgave afNaturens kemiske biologi. 1
"Arbejdet er imponerende," siger Colin Scott, leder af enzymteknik hos Uluu, et Perth, Australien-baseret firma, der bruger mikrober til at producere komposterbare PHA'er fra alger.
Omkring 400 millioner tons ikke-nedbrydeligt, petroleumsbaseret plastikaffald og mikroplastik produceres årligt på verdensplan, hvilket bringer dyrelivet, menneskers sundhed og planeten i fare. "Dette arbejde fremhæver, hvor meget biologi kan gøre for at bekæmpe denne krise," siger Scott.
Hackende natur
Bakterier producerer naturligt polymerer til at opbevare næringsstoffer i tider med knaphed. Det er imidlertid svært at bruge bakterier til at lave en nylonlignende plast, fordi der ikke er nogen naturligt forekommende enzymer, der kan skabe denne type polymer, forklarer medforfatter Sang Yup Lee, en biomolekylær ingeniør ved Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon, Sydkorea.
For at løse dette problem modificerede forskerne de genkodende gener fra forskellige bakteriearter og indsatte dem som DNA-løkker kaldet plasmiderEscherichia colia, en bakterie, der ofte bruges til forundersøgelser.
Disse gener kodede derefter for flere nye enzymer, der kunne forbinde molekylære kæder for at skabe polymerer. Slutproduktet var en bioplast kaldet poly(esteramid) eller PEA, som for det meste var polyester med nogle nylonlignende amidbindinger.
Nylon er en polymer, der består af 100 % amidbindinger, så der er stadig lang vej igen, før bakterier ordentligt kan efterligne denne type plastik, siger Yup Lee.
Tests har vist, at én type PEA har fysiske, termiske og mekaniske egenskaber, der kan sammenlignes med polyethylen, en af de mest almindeligt anvendte kommercielle plasttyper.
Seiichi Taguchi, en bioproduktionsingeniør ved Kobe University i Japan, bemærker dog, at plasten sandsynligvis ikke er så stærk som polyethylen på grund af den lave frekvens, hvormed aminosyrerne blev inkorporeret i polymererne. Tilføjelse af en aminosyre til en polymer resulterer ofte i kædeforstyrrelser, hvilket skaber forkortede, lavmolekylære polymerer, forklarer han.
Kommercielt potentiale?
- Genießen Sie unsere aktuellsten Inhalte?
Melden Sie sich an oder erstellen Sie ein Konto, um fortzufahren. - Greifen Sie auf den aktuellsten Journalismus des preisgekrönten Teams von Nature zu.
- Entdecken Sie die neuesten Features und Meinungen zu bahnbrechender Forschung.
eller
-
Chae, T.A. et al. Nature Chem. Biol. https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2 (2025).