近日，圣路易斯華盛頓大學(xué)研究人員成功研發(fā)出一種新型人造肌肉纖維。這種纖維是通過合成生物學(xué)的方法，將蛋白質(zhì)聚合到工程微生物內(nèi)部制成的。

人造肌肉纖維一直是人們感興趣的話題，研究人員嘗試設(shè)計(jì)具有與肌肉相似特性的材料，從而滿足各種應(yīng)用場(chǎng)景。此前，MIT的研究人員利用普通的聚酰胺纖維制作人造肌肉纖維，能模擬天然肌肉組織彎曲運(yùn)動(dòng)特性的技能。而該團(tuán)隊(duì)利用微生物生產(chǎn)的人工肌肉纖維，則比棉、絲、尼龍，甚至凱夫拉纖維強(qiáng)度更強(qiáng)。

目前工程微生物可用于生產(chǎn)小分子，直接用于合成高性能聚合物材料仍然是一個(gè)挑戰(zhàn)。研究人員設(shè)計(jì)的這種高性能纖維不僅具有天然肌蛋白的高阻尼性能，還具有高強(qiáng)度、高韌性。據(jù)了解，打造該材料的關(guān)鍵在于生產(chǎn)出肌聯(lián)蛋白。

肌聯(lián)蛋白

為了避免一些通常會(huì)阻礙細(xì)菌生產(chǎn)大型蛋白質(zhì)的問題，研究小組設(shè)計(jì)了一種細(xì)菌，將肌聯(lián)蛋白的小片段拼接在一起，然后使用濕法紡絲工藝將蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化為直徑約10微米的纖維，相當(dāng)于人類頭發(fā)厚度的十分之一。

肌肉的多尺度結(jié)構(gòu)和肌蛋白在大腸桿菌中硅基聚合示意圖