Voor het eerst is het wetenschappers van de College of Biological Science and Medical Engineering aan de Donghua Universiteit in China gelukt om zijderupsen genetisch te modificeren, waardoor ze niet zijde, maar spinrag produceren. Het dradige spinsel staat bekend om zijn stevigheid en flexibiliteit. De wetenschappers zien met de zijderups 2.0 potentie voor productie op grote schaal, waardoor spinrag een duurzame concurrent wordt van synthetische vezels, zoals nylon.
Betaalbaar en schaalbaar
Zijde van de zijderups is momenteel de enige dierlijke vezel die op grote schaal op de markt wordt gebracht, zegt de hoofdauteur van het onderzoek Junpeng Mi. “Nu wordt het met genetisch gemodificeerde zijderupsen mogelijk om spinnenzijdevezels op betaalbare, commerciële schaal te produceren.”
Spinnen krijgen ruzie
Wetenschappers proberen al veel langer op grote schaal spinrag te produceren als alternatief voor synthetische vezels. Het nadeel van synthetische vezels is namelijk dat ze microplastics in het milieu afgeven en vaak worden gemaakt met fossiele brandstoffen.
Het probleem was altijd dat het nooit lukte om spinrag in het laboratorium te maken dat net zo sterk was als ‘vers’ gesponnen web van een spin. En spinnen massaal aan het werk zetten om webben te produceren bleek eveneens onmogelijk door het kannibalistische karakter van spinnen. Stop een stel spinnen bij elkaar en je krijgt geheid ruzie met dodelijke afloop.
CRISPR/Cas9
Hoe anders is dat met de liefelijke zijderups. Al meer dan tien jaar sleutelen wetenschappers aan de genetische code van zijderupsen om ze spinrag te laten produceren. En nu lijken ze eindelijk succes te hebben dankzij een eiwit van een wielwebspin uit Oost-Azië. Met behulp van de genetische-modificatietechniek CRISPR/Cas9 werd dit eiwit aan het DNA van de zijderups toegevoegd.
De spinnenzijdevezels die de rupsen produceerden overtroffen de verwachtingen van de onderzoekers op meetbare variabelen als treksterkte en taaiheid. Daarbij waren de vezels veel flexibeler dan gedacht. Het spinrag is zelfs zes keer sterker dan kevlar dat in kogelvrije vesten wordt gebruikt.
‘Commercialisering in aantocht’
“De uitzonderlijk hoge mechanische prestaties van deze vezels zijn veelbelovend”, gaat Mi verder. “Dit type vezel kan bijvoorbeeld worden gebruikt voor chirurgische hechtingen, tegemoetkomend aan een wereldwijde vraag van 300 miljoen procedures per jaar.” Ook zien de wetenschappers potentie voor toepassingen in militair materieel, ruimtevaarttechnologie, biomedische technologie en kleding. “We zijn ervan overtuigd dat grootschalige commercialisering in aantocht is”, besluit Mi.
Lees ook:
schrijf je in voor de nieuwsbrief
Wil jij iedere ochtend rond 7 uur het laatste nieuws over duurzaamheid ontvangen? Dat kan!
Schrijf je nu in
