Не только мед: биологи создали пчелиный шелк

Обычный медоносный улей может стать главным источником медикаментов будущего. Ученые из австралийской организации CSIRO и Университета Аделаиды создали умные повязки на основе пчелиного шелка. Этот материал защищает раны от инфекций и полностью растворяется в организме после заживления. Исследование опубликовали в журнале Journal of Biomedical Materials Research Part B: Applied Biomaterials.

Преимущества пчелиного шелка

Обычно шелковые нити ассоциируются с тутовым шелкопрядом. Однако личинки медоносных пчел и одиночных садовых видов тоже активно выделяют белковый секрет. В улье они выстилают им ячейки, а одиночные особи плетут из него прочные коконы. Пчелиный шелк отличается легкой и гибкой белковой структурой. Внедрение целевых генов насекомых в микроорганизмы позволило синтезировать чистый протеин и отливать из него тончайшие пленки.

«Представьте, что пленка — это строительный материал, который мы можем изменить на молекулярном уровне», — подчеркивает доктор Кейтлин Джонстон, ведущий исследователь CSIRO.

Австралийские биологи под руководством Кейтлин Джонстон заложили в материал специальные инструкции. Теперь лабораторная пленка не просто служит барьером от грязи, а умеет реагировать на состояние раны и высвобождать лекарства.

Повязки, которые не нужно снимать

Лабораторные испытания показали, что пчелиная пленка безопасна, не вызывает раздражения и хорошо переносится тканями. По мере заживления раны материал постепенно разлагается сам. Это избавляет пациентов от болезненных перевязок, при которых врачи часто травмируют нежную молодую кожу.

Новая разработка станет спасением для пациентов с хроническими ранами. В одной только Австралии от этого недуга ежегодно страдают 450 000 человек. Особую пользу от изобретения получат жители отдаленных и сельских районов, у которых нет возможности регулярно посещать городские больницы для замены бинтов.

Сферы применения пчелиного шелка

Созданием медицинских материалов исследования не ограничиваются. Ранее американские молекулярные биологи из Университета штата Юта под руководством доктора Орана Вассермана смогли получить на основе пчелиного шелка прочную и прозрачную пленку. Материал продемонстрировал высокую устойчивость к проколам, гибкость и способность пропускать воздух. Это открытие стало важным шагом на пути к созданию биоразлагаемых полимеров, которые в будущем заменят вредный пластик.

Исследователи продолжают эксперименты с геномом насекомых. В ближайших планах команды Вассермана стоит соединение белков пчелиного шелка со слизью глубоководной рыбы миксины. Биологи рассчитывают получить суперматериал, который объединит защитные свойства обитателей океана и суши.

Параллельно развиваются и другие направления биоинженерии. Американская компания Kraig Biocraft Laboratories успешно перенесла гены паука-кругопряда в геном тутового шелкопряда. Модифицированные гусеницы начали плести коконы, которые на 90% состоят из белка паутины. Новый материал получился прочнее стали, но остался невероятно легким. В скором времени из него начнут производить не только медицинские нити, но и легкие пуленепробиваемые ткани.