Dans le cadre d’un travail scientifique étonnant, des chercheurs chinois ont réussi à modifier génétiquement des vers à soie pour produire de la soie d’araignée ultra-résistante. Les fibres de soie produites étaient 6 fois plus résistantes que le Kevlar utilisé dans les gilets pare-balles.
Ces résultats, publiés dans Matter, pourraient déboucher sur la fabrication d’une alternative durable aux fibres synthétiques.
La soie d’araignée, utilisée notamment pour faire les toiles comme celles des araignées artistes, a une résistance à la traction plus élevée que le nylon et une plus grande ténacité que le Kevlar, elle intéresse depuis longtemps les scientifiques spécialisés dans les matériaux.
Crédit photo George Rosema/Unsplash.
Comme la soie du ver à soie, la soie d’araignée est une fibre polyamide naturelle, le nylon et le Kevlar étant des fibres polyamide synthétiques, mais sa production est problématique en raison d’une compréhension limitée du mécanisme de filage, des complexités techniques du processus et des obstacles techniques liés à la production de masse à faible coût.
Un autre point difficile concernent la nature cannibale des araignées qui empêche l’élevage de masse. Car si les araignées mangent toutes sortes d’animaux, même des poissons, des serpents ou des chauves-souris, elles ont également la fâcheuse tendance à se dévorer entre elles.
Mais la résistance à la traction, la durabilité et la ductilité de la soie d’araignée ultra-résistante la rendent extrêmement convoitée.
Selon Junpeng Mi, doctorant et auteur principale de l’étude:
La soie du ver à soie est actuellement la seule fibre de soie animale commercialisée à grande échelle, avec des techniques d’élevage bien établies.
Par conséquent, l’utilisation de vers à soie génétiquement modifiés pour produire de la fibre de soie d’araignée permet une commercialisation à grande échelle et à faible coût.
Mi et son équipe ont introduit les gènes de la protéine de soie d’araignée dans l’ADN des vers à soie en utilisant une combinaison de la technologie d’édition génétique CRISPR-Cas9, via des centaines de milliers de microinjections dans des œufs de vers à soie fécondés.
Les chercheurs ont également dû apporter des modifications aux protéines de la soie d’arachnide afin qu’elles interagissent correctement avec les protéines des glandes du ver à soie, garantissant ainsi que la fibre soit correctement filée.
Les fibres de soie produites ont présenté des performances mécaniques exceptionnellement élevées.
Outre les applications dans les matériaux intelligents pour l’armée et l’aérospatiale, Mi indique qu’il existe également des applications dans le génie biomédical.
Ce type de fibre peut être utilisé comme sutures chirurgicales, répondant ainsi à une demande mondiale dépassant 300 millions de procédures par an.
Les recherches futures s’appuieront sur les connaissances sur la ténacité et la résistance des fibres de soie d’araignée ultra-résistante développées cette étude en développant des vers à soie génétiquement modifiés qui produisent des fibres de soie à partir d’acides aminés naturels et artificiels.
Via Cosmos Magazine.
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