Новый нанобиоматериал из шёлка клеща с «перспективными биомедицинскими свойствами»
Международная команда исследователей разработала новый наноматериал из шёлка, производимого клещом Tetranychus lintearius. Этот наноматериал способен проникать в человеческие клетки, не повреждая их, что открывает «перспективные биомедицинские свойства».
Журнал Nature Scientific Reports опубликовал статью международной научной группы под руководством Миодрага Грбича из университетов Ла-Риохи (Испания), Западного Онтарио (Канада) и Белграда (Сербия), озаглавленную «Шёлк клеща Tetranychus lintearius представляет собой новый природный источник наночастиц и биоматериалов».
В статье исследователи из Мурийского института сельскохозяйственных и пищевых исследований (IMIDA), Барселонского института фотонных наук, Университета Западного Онтарио (Канада), Университета Белграда (Сербия) и Университета Ла-Риохи описывают открытие и характеристику этого шёлка, демонстрируя его большой потенциал как источника наночастиц и биоматериалов для медицинского и технологического применения.
Интерес к этому материалу, который прочнее стали, сверхгибкий, имеет наноразмеры, биодеградируем, биосовместим и обладает отличной способностью проникать в клетки, заключается в его природном происхождении и размере (в тысячу раз меньше человеческого волоса), что облегчает клеточное проникновение.
Эти характеристики идеальны для использования в фармакологии и биомедицине, поскольку материал биосовместим с органическими тканями (стимулирует пролиферацию клеток без токсичности) и, в принципе, биодеградируем благодаря своей белковой структуре (не оставляет отходов).
Исследователь Миодраг Грбич подчёркивает «его огромный потенциал для биомедицинских применений, так как благодаря размеру он легко проникает как в здоровые, так и в раковые человеческие клетки». Это делает его идеальным для транспортировки лекарств в терапии рака, а также для разработки биосенсоров для обнаружения патогенов и вирусов.
«Риоханский жучок»
Tetranychus lintearius — эндемичный клещ с европейского атлантического побережья, который питается исключительно утёсником (Ulex europaeus). Его размер около 0.3 мм (меньше запятой на клавиатуре), а прочность его шёлка в два раза выше, чем у стандартного паучьего шёлка.
Это очень редкий вид, обнаруженный пока только в муниципалитете Вальганьон (Ла-Риоха, Испания) в горах Сьерра-де-ла-Деманда. Его нахождение стало возможным благодаря сотрудничеству с ботаником Росарио Гарсией, поэтому исследователи называют его «El Bicho Riojano» («Риоханский жучок»).
Прочность шёлка Tetranychus lintearius вдвое выше, чем у паучьего шёлка — стандартного материала для подобных исследований, и выше, чем у стали. Он также имеет преимущества перед волокнами шелкопряда благодаря более высокому модулю Юнга, электрическому заряду и меньшему размеру. Эти характеристики вместе с лёгкостью делают его перспективным природным наноматериалом для технологического применения.
Это открытие — результат работы международной группы под руководством Миодрага Грбича, который в 2011 году секвенировал геном красного паутинного клеща (Tetranychus urticae), опубликовав результаты в Nature.
В отличие от красного паутинного клеща (Tetranychus urticae), утёсниковый клещ (Tetranychus lintearius) производит большое количество шёлка. Его выращивают в лабораториях Департамента сельского хозяйства и пищевых продуктов Университета Ла-Риохи под руководством профессора Игнасио Переса Морено, что позволяет продолжать исследования. Шёлк красного паутинного клеща сложнее в обращении и имеет более низкую скорость производства.