agricultural stories in Marathi, Technowon, Microbially produced fibers- Stronger than steel, tougher than Kevlar | Agrowon

सूक्ष्मजीवांच्या साह्याने बनवले स्टिलपेक्षाही ताकदवान धागे

टीम अॅग्रोवन
बुधवार, 4 ऑगस्ट 2021

अमेरिकेतील सेंट लुईस येथील वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांनी जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे तयार केलेल्या जिवाणूंपासून तंतूमय पदार्थ (फायबर) तयार केले आहे. हे फायबर स्टिलपेक्षाही ताकदवान असून, केवलरपेक्षाही अधिक कठीण आहेत.

अमेरिकेतील सेंट लुईस येथील वॉशिंग्टन विद्यापीठातील संशोधकांनी जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे तयार केलेल्या जिवाणूंपासून तंतूमय पदार्थ (फायबर) तयार केले आहे. हे फायबर स्टिलपेक्षाही ताकदवान असून, केवलरपेक्षाही अधिक कठीण आहेत. हे संशोधन ‘जर्नल एसीएस नॅनो’ मध्ये प्रकाशित केले आहे.

पृथ्वीवर कोळ्यांनी तयार केलेले धागे (स्पायडर सिल्क) हे सर्वांत कठीण धागे म्हणून ओळखले जातात. मात्र वॉशिंग्टन विद्यापीठातील अभियंत्यांनी जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे तयार केलेल्या जिवाणूंपासून ॲमलॉईड संकरित प्रथिने मिळवलेली आहेत. ती नैसर्गिक कोळी धाग्यांपेक्षाही अधिक ताकदवान आणि कठीण असल्याचा दावा केला आहे.
गेल्या अनेक वर्षापासून फुझोंग झांग हे कोळी धाग्यांवर संशोधन करत आहेत. त्यांच्या प्रयोगशाळेत कार्यरत पीएच.डी चे विद्यार्थी जिंगयावो ली यांनी २०१८ मध्ये जीवाणूंमध्ये जनुकीय बदल करून कोळ्यांच्या धाग्याप्रमाणे किंबहुना अधिक चांगले गुणधर्म असलेले धागे मिळवले आहे. जिवाणूंपासून हे धागे नैसर्गिकरित्या मिळत असले तरी जीवाणूंमध्ये जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे बदल केलेले आहेत.

झांग यांनी सांगितले, की कोळी हे त्यांच्या शरीरातील बाहेर टाकत असलेल्या धाग्यांना पीळ देत असताना त्यात योग्य प्रमाणात अतिसूक्ष्म स्फटिक (नॅनोक्रिस्टल) मिसळत असतात. जेव्हा आपण कृत्रिम पद्धतीने धाग्यांची निर्मिती करतो, त्यावेळी त्यात नॅनोक्रिस्टल कमी प्रमाणात मिसळले जातात. परिणामी धाग्यांची गुणवत्ता अपेक्षेइतकी मिळत नाही.

प्रथम ही समस्या सोडवण्यासाठी धाग्यांच्या रचनेमध्ये ॲमिलॉईड घटक विशेषतः बीटा नॅनोक्रिस्टल स्वरुपातील मिसळण्यात आले. त्यांच्या प्रमाणानुसार तीन वेगवेगळे प्रकार तयार केले. जनुकीय अभियांत्रिकीद्वारे विकसित जिवाणूंकडून त्यांची निर्मिती करण्यासाठी त्यांची अमिनो आम्लाची रचना कमी पुनरावृत्त होणारी आणि सोपी बनवण्यात आली. सध्या जीवाणूंद्वारे तयार केल्या जाणाऱ्या धाग्यांमध्ये ॲमलॉईड प्रथिनांमध्ये १२८ पुनरावृत्त घटक आहेत.

क्षमता मोजण्यासाठी आणखी प्रयत्न

  • तयार केलेल्या धाग्यांची क्षमता व गुणधर्म मोजण्यासाठी प्रो. यंग शिन जून आणि त्यांच्या पीएच. डी चे विद्यार्थी यागुंआंग झू यांनी अभ्यास केला. त्यातून धाग्यांची उच्च क्षमता लक्षात आली.
  • जितके लांब प्रथिन तितके अधिक ताकदवान आणि सशक्त धागे.
  • १२८ पुनरावृत्त प्रथिनांमुळे धाग्यांना गीगापास्कल ताकद मिळाली. (एका स्थिर व्यासाच्या धाग्यांला तोडण्यासाठी आवश्यक ते बल या गीगापास्कल या परिणामाने मोजले जाते. )
  • धाग्यांचे काठिण्य ( ते तोडण्यासाठी आवश्यक ऊर्जा)हे केवलार व अन्य धाग्यांपेक्षा अधिक मिळाले.

इतर टेक्नोवन
द्राक्ष पिकातील कलम वर्षभर यशस्वी...महाराष्ट्रात द्राक्ष, आंबा व अन्य फळपिकांचे कलम...
सोयाबीन काढणी, मळणी, साठवण तंत्रसोयाबीनची काढणी, मळणी आणि साठवण वेळेवर...
पेरणी ते काढणी- जपला यांत्रिकीकरणाचा वसागरज ही शोधाचा जननी असते. त्यातूनच निंभोरा बोडखा (...
पंजाबातील बद्दुवाल गावाने रचला...भारतातील भात आणि गहू यांचे कोठार म्हणून ओळखल्या...
संपूर्ण कुजलेल्या कंपोस्ट खतांचाच वापर...अर्बाना कॅम्पेन येथील इल्लिनॉइज विद्यापीठातील...
‘इंडो- इस्राईल तंत्रज्ञानातून संत्रा...नागपुरी संत्र्याची हेक्टरी उत्पादकता वाढण्यासाठी...
चीज उद्योगातील निवळीपासून मिळवता येतील...चीजनिर्मिती व्यवसायामध्ये मिळणाऱ्या निवळीसारख्या...
एकात्मिक पद्धतीने कमी करता येईल ...विनामशागत शेती करणाऱ्या शेतकऱ्यांच्या शेतीमध्ये...
नवे अन्न गोठवण तंत्र वाचवेल प्रचंड ऊर्जागोठवलेल्या खाद्यपदार्थांचा दर्जा सुधारण्यासाठी...
विद्यार्थ्यांनी तयार केले ऊस लागवड यंत्रमहाराष्ट्रामध्ये उसाचे उत्पादन मोठ्या प्रमाणात...
पिकाच्या गरजेवेळीच पाणी देणारे ‘ग्रो...आपण पिकाला पाणी कधी देतो? पिकाला गरज असताना की...
परागवाहकांच्या सुरक्षिततेसाठी ‘आभासी...परागवाहकांसाठी सुरक्षित जागा असे म्हटल्यावर...
तंत्र व चोख व्यवस्थापानातून वाढवली...दीडशे दिवस पीक कालावधी, टोकण पद्धतीची लागवड, ठिबक...
केळी पिठापासून नावीन्यपूर्ण पदार्थ...केळी ताजी खाण्यासोबतच त्यापासून विविध मूल्यवर्धित...
मूलस्थानी जलसंधारणासाठी बंदिस्त वाफे...सातत्याने बदलत असलेल्या वातावरणात कृषी...
तलावातील शास्त्रीय मत्स्यपालनातून वाढले...बराकपूर (कोलकाता) येथील केंद्रीय भूजलाशयीन मत्स्य...
स्मार्टफोन स्क्रीनवर तपासता येईल माती,...केवळ फोन करणे किंवा गेम खेळण्यापेक्षाही...
पिकांच्या काढणीसाठी ‘रिपर बाइंडर’पारंपरिक पद्धतीने पिकांच्या काढणीसाठी एकरी १० ते...
मका मुळांची वाढ, कोन ठरवणारे जनुक ओळखलेमुळाची वाढ होताना त्यांचा कोन निर्धारित करण्याचे...
वातावरण नियंत्रणासाठी फॉगिंग तंत्राचा...पिकांच्या वाढीसाठी आवश्यक ते तापमान, आर्द्रता...