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大腸菌から防弾チョッキよりも強力な人工筋肉の繊維を作り出すことに成功

アメリカ・セントルイス・ワシントン大学をはじめとするグループは、大腸菌に「チチン(コネクチン)」という筋肉タンパク質を合成させて、新しい繊維をつくってみることにした。

チチンは筋肉を構成する3大タンパク質の1つで、これまでに知られてきたタンパク質の中でももっとも大きいという特徴がある。

チチンはそれほど大きなタンパク質なので、普通の大腸菌では手に負えない。そこで遺伝子工学で大腸菌に手が加えられた。

こうして誕生した大腸菌は、小さなタンパク質の断片をつなぎ合わせて、2メガダルトンの超高分子ポリマーをつくることができる。

2メガダルトンとは、細菌がつくり出す平均的なタンパク質の50倍もの大きさだ。

最終的に完成した筋肉タンパク質繊維は、そのポリマーを湿式紡糸法によって紡ぐことで、10ミクロン(人間の髪の毛の10分の1)の太さの繊維に仕上げたものだ。

出来上がった繊維はきわめて強靭だ。なにせ防弾チョッキに使われるケブラーよりも強いのだ。それだけでなく、機械的エネルギーを熱として放散する性能も優れている。

もともと研究グループは、ソフトロボットなどに使う筋肉と同様の性能を持つ素材を研究していたのだという。

だが筋肉タンパク質繊維は、筋肉を構成しているタンパク質とほぼ同じであるために、生体適合性があると考えられる。

そのためロボットだけでなく、たとえば手術用の縫合糸や組織工学の素材としてピッタリであると期待されている。