忍者ブログ








2017/08    07« 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  »09

クモの糸を人工的に作る―。そんな、世界の科学者たちが驚愕する技術を山形県鶴岡市の大学発ベンチャー・スパイバーが実現した。同社の「タンパク質の産業化」という構想は、世界の未来を変えるかもしれない

極の繊維であるクモ糸は、自動車や航空機、建築、医療、衣類などさまざまな産業への応用が期待される

強度は鉄鋼の4倍、伸縮性はナイロンを上回り、耐熱性は300度を超える。


そんな驚異的なクモ糸の特性を活かした新素材「QMONOS®」が、山形県鶴岡市に拠点を置く慶應義塾大学先端生命科学研究所発のベンチャー企業から誕生した。2015年には、自動車部品メーカー・小島プレス工業との協業により、量産プラントが稼働する見込みだ。

米軍やNASAをはじめ、世界中の研究者たちが人工クモ糸の生産を目指したが、いずれも実用化に至ることはなかった。

そんな前人未踏の領域に踏み込み、世界初の偉業を達成したスパイバー株式会社の関山和秀氏。化石燃料の枯渇が懸念される中、「人工クモ糸の産業化は、地球規模の課題を解決するカギになる」と言う。

「タンパク質でできたクモ糸は、化学繊維のように石油を使うことなく、低エネルギーで生産できます。既存のさまざまな化学製品と置き換えることができるはずです」。

産業分野では自動車や飛行機などの輸送機器や電子機器、医療分野では手術用の縫合糸や人工血管など、用途は無限に広がっている。

http://www.projectdesign.jp/201411/pn-yamagata/001713.php



遺伝子配列に着目

関山和秀: 多くの研究結果を分析した上で、私たちはやはり微生物に作らせる方法が最も効率的だと考え、そこから量産化に向けた方法を模索しました。

生産性を向上させるために、従来の研究グループは「どの微生物を使えば、最も効率的か?」「培養(発酵技術)の条件をどう変えれば、クモ糸を大量生産できるのか?」という方向からアプローチしていました。私たちの場合は、それらに加えて、遺伝子の配列に着目したのです。

すべての生物の細胞にはDNAがあり、その中には遺伝子情報、つまりタンパク質の設計図が書き込まれています。私たちは、微生物がクモ糸のタンパク質を作りやすいよう、設計図(アミノ酸配列と遺伝子配列)を最適化することを目指しました。これは、世界のどの研究グループも着目していなかった点です。

まずは仮説を立て、クモ糸の特性を備えた新しい遺伝子をデザインし、人工的に合成して、微生物の中に組み込みます。すると、微生物はクモ糸のタンパク質を作り出す能力を獲得します。次に、微生物を培養装置に入れ、栄養を与えて増殖させ、タンパク質をたくさん作らせます。その後、微生物からタンパク質を分離し、精製した上で溶かし、紡糸する。これが基本的なプロセスとなります。

得られた結果をもとに、最初に立てた仮説を検証します。生産性が上がっていれば、そのデータを次世代の遺伝子デザインに反映し、さらに生産性が向上するような仮説を立て、実験を繰り返していきます。私たちはこうしたフィードバックを何度も繰り返すことで、徐々に生産性を高めていったのです。最初の頃に比べ、現在の生産性は約2,500倍にまで向上しました。そして、人工的に合成した遺伝子の数は300種類を超えています。


タンパク質を自由にデザイン

関山和秀: もちろん、実現できたのは生産性の向上だけではなく、機能性の向上に関しても同様のフィードバックを繰り返し、メカニズムをつかんでいきました。現在は、タンパク質の特性を自由にデザインできる段階にまで至りつつあります。近い将来、メーカーの方が「強度はこれくらい、伸縮性はこれくらい。こんな機能をもつ繊維がほしい」と要望されたとき、カスタマイズして提供することも可能になります。

詳しくはご説明できませんが、安全性についても、様々な工業分野で利用されている一般的な溶媒に、一定の条件を与えることで、安全かつ低コストにクモ糸のタンパク質を溶解する方法を確立しました。

紡糸技術については、最初は既存の方法を見様見真似することから始まりました。ここにも、従来の化学繊維や絹糸で使われる紡糸技術では乗り越えられない壁があり、クモ糸に特化した独自技術を開発する必要がありました。天然のクモ糸と同程度の特性となるよう、何度も試行錯誤を重ねていた頃、紡糸技術の専門家に私たちのやり方を見ていただきました。すると、非常に驚かれ、お褒めの言葉をいただきました。その後も、色々な方から褒めていただき、自分たちが作り出した方法が正しいものだと確信しました。

生産性、安全性、紡糸技術。これらの課題を乗り越えたことが、クモ糸の人工合成に向けた大きなブレークスルーとなったのです。

http://www.academyhills.com/note/opinion/13112604GenkiQMONOS.html






拍手[0回]

PR
お名前
タイトル
メール(非公開)
URL
文字色
絵文字 Vodafone絵文字 i-mode絵文字 Ezweb絵文字
コメント
パスワード   コメント編集に必要です
管理人のみ閲覧

注目記事

にゃー

powered by 撮影スタジオ.jp
忍者AdMax
忍者AdMax


忍者カウンター

フリーエリア

ソコヂカラとは

ソコヂカラは世の中の事を批判するだけではなく本気でどうすれば解決するか解決方法を考え実行する為に努力する人が集まる場所です。世の中の問題解決望む方は是非ご参加ください
尚、全ては参加者の任意となっていますので物事に強制はなく各員が出来る事をやりましょう。コメントするだけ情報を提供するだけ、お題を出すだけ広告をポチするだけ。何気ない事がチカラになります。是非ご参加よろしくお願いします。
<< Back  | HOME Next >>
Copyright ©  -- 地域のソコヂカラ -World Wide Network- --  All Rights Reserved
Design by CriCri / Material by もずねこ / powered by NINJA TOOLS / 忍者ブログ / [PR]

















著作権について 当サイトで掲載している動画、画像等の著作権は、製作者様及び発案者様に帰属します。著作権等の侵害を目的とするものではありません。掲載している文章、画像などに関して削除依頼などがございましたら、下記のアドレスまで権利保有者の方がご連絡ください。即座に削除等の対応をとらして頂きます。

http://sokojikara.1616bbs.com/bbs/

閲覧に関して 当サイトが提供する情報及びリンク先で発生した、いかなる損失・損害についても当サイトは一切の責任を負いません。閲覧は自己責任でお願いします。

★この部分をリンク先の内容を表すテキスト文に書き換えてください★