Suche
Mein Konto
Stark och flexibel nylonfiber tillverkad av tekniska biologibakterier för första gången
För första gången har forskare utvecklat genetiskt modifierade bakterier som producerar flexibel, nylonliknande plast.
Stark och flexibel nylonfiber tillverkad av tekniska biologibakterier för första gången
Forskare har genmodifierat mikrober för att skapa en stark, flexibel plast som liknar nylon för första gången.
Tidigare har bakterier använts för att generera polyestrar som polyhydroxialkanoater (PHA). Men att producera nylonliknande plaster som de som används i kläd- och skoindustrin har varit utmanande, rapporterar författarna i dagens nummer avNaturens kemiska biologi. 1
"Arbetet är imponerande", säger Colin Scott, chef för enzymteknik på Uluu, ett Perth, Australien-baserat företag som använder mikrober för att producera komposterbara PHA från alger.
Omkring 400 miljoner ton icke-nedbrytbart, petroleumbaserat plastavfall och mikroplast produceras årligen över hela världen, vilket äventyrar djurlivet, människors hälsa och planeten. "Detta arbete belyser hur mycket biologi kan göra för att bekämpa denna kris", säger Scott.
Hackande natur
Bakterier producerar naturligt polymerer för att lagra näringsämnen under tider av knapphet. Det är dock svårt att använda bakterier för att göra en nylonliknande plast eftersom det inte finns några naturligt förekommande enzymer som kan skapa den här typen av polymer, förklarar medförfattaren Sang Yup Lee, en biomolekylär ingenjör vid Korea Advanced Institute of Science and Technology i Daejeon, Sydkorea.
För att lösa detta problem modifierade forskarna de genkodande generna från olika bakteriearter och infogade dem som DNA-slingor som kallas plasmiderEscherichia colia, en bakterie som ofta används för förstudier.
Dessa gener kodade sedan för flera nya enzymer som kunde koppla samman molekylkedjor för att skapa polymerer. Slutprodukten var en bioplast som kallas poly(esteramid) eller PEA, som mestadels var polyester med några nylonliknande amidbindningar.
Nylon är en polymer som består av 100 % amidbindningar, så det är fortfarande en lång väg kvar innan bakterier kan efterlikna den här typen av plast på rätt sätt, säger Yup Lee.
Tester har visat att en typ av PEA har fysikaliska, termiska och mekaniska egenskaper som är jämförbara med polyeten, en av de vanligaste kommersiella plasterna.
Seiichi Taguchi, en bioproduktionsingenjör vid Kobe University i Japan, noterar dock att plasten sannolikt inte är lika stark som polyeten på grund av den låga frekvensen med vilken aminosyrorna inkorporerades i polymererna. Att lägga till en aminosyra till en polymer resulterar ofta i kedjeavbrott, vilket skapar förkortade polymerer med låg molekylvikt, förklarar han.
Kommersiell potential?
- 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
Logga in eller skapa ett konto
-
Chae, T.A. et al. Nature Chem. Biol. https://doi.org/10.1038/s41589-025-01842-2 (2025).