تار عنکبوت به قدرت فولاد

تارعنکبوت همانندDNA ، بال پرندگان و مروارید درون صدف، یکی از عجایب خلقت است. این ماده علاوه براین که صاف، شفاف و قابل انعطاف است، بسیار سبک نیز می‌باشد. آیا می‌توان همانند پرورش کرم ابریشم به پرورش و رام کردن عنکبوتها نیز اقدام نمود؟

بعلت نرم بودن تارهای عنکبوت به مثل ابریشم و سختی این تارها به مانند فولاد، اگر راهکاری مناسب جهت پرورش و رام کردن عنکبوتها ارائه شود، آنگاه می‌توان از وجود عنکبوتها در جهت رشد و توسعه اقتصادی، استفاده وافر نمود. بدین منظور، پیدایش شیوه‌های مخصوص جهت رام کردن و نیز تکثیر و پرورش عنکبوت از دست‌آوردهای مهم و با ارزشی خواهد بود، که درصورت موفقیت، ثروتهای هنگفتی را ایجاد خواهد نمود. البته محققین شیوه‌ای غیر از پرورش عنکبوت جهت تهیه تارعنکبوت پیدا کرده‌اند، زیرا بعلت ناسازگاری عنکبوتها با یکدیگر، که همدیگر را می‌بلعند، از طریق پروش و تکثیر عنکبوتها به موفقیتهائی نائل نگردیده‌اند. به‌همین علت وقت را غنیمت شمرده و با ارائه این مقاله، از همه محققین و پژوهشگران عزیز ایرانی که تمامی مساعی خودرا درجهت فراهم کردن زمینه‌های لازم و مناسب برای پرورش و رام کردن عنکبوتها بکار خواهند گرفت، صمیمانه تشکر نمایم.

تارعنکبوت ماده‌ای است که از لحاظ مهندسی مواد به مراتب بهتر از ابریشم‌های معمولی است، اما استفاده تجاری ازآن تا کنون یک مشکل بوده است.

تارعنکبوت همانندDNA ، بال پرندگان و مروارید درون صدف، یکی از عجایب خلقت است. این ماده علاوه براین که صاف، شفاف و قابل انعطاف است، بسیار سبک نیز می‌باشد.

وزن هزاران متر از ابریشم بافته شده از تارعنکبوت، به بیش از یک گرم نمی‌رسد و عجایب آن به همین‌جا خاتمه نمی‌یابد. تاری که عنکبوتها درساختن شبکه‌هایشان از آن استفاده می‌کنند، مقاومت ((کولار)) را دارد، اما به طور قابل ملاحظه‌ای از آن ارتجاعی‌تر است. نوع دیگری از انواع این تارها مقاومت کمتری دارند اما هیچ خاصیت ارتجاعی ندارند. این نوع از تارها وقتی کشیده می‌شوند مانند شکلات تافی در همان طول جدیدشان باقی می‌مانند. نوع دیگری از انواع تار عنکبوت نیز وجود دارد که عنکبوتها از آن برای شکار حشرات بالدار استفاده می‌کنند. این نوع تار حتی اگر تا دو برابر طول اولیه‌اش کشیده شود، دوباره به حالت اولیه‌اش باز می‌گردد.

بیش از یک قرن، محققان رویای استفاده از ویژگیهای تار عنکبوت را در سر می‌پروراندند. تارهائی که از تار کرم ابریشم بسیار متنوع‌ترند. اما مشکل این است که عنکبوتها مانند کرمهای ابریشم نیستند. تا زمانی که به کرمهای ابریشم مقدار کافی برگ توت برای تغذیه داده شود، درچهارگوشهائی نزدیک هم با آرامش زندگی می‌کنند. درمقابل، عنکبوتها بیش از آن پرخاشگر و قلمروطلب هستند که اهلی شوند.

((جفری تورنر))، رئیس مرکز بیوتکنولوژی ((نکزیا)) در مونترال می‌گوید: ((این کار مانند پرورش ببر است، آنها یکدیگر را می‌خورند.)) اما با توجه به دست‌آوردهای به‌دست‌ آمده از تحقیقات زیست‌شناسی مولکولی توسط یک تیم در دانشگاه ویومینگ، مرکز نکزیا هم اکنون در حال راه‌اندازی فرایندی برای تولید تارعنکبوت است بدون آن که نیازی به تحمل عنکبوتهای بدخلق وجود داشته باشد.

طی دهه گذشته، زندی لوییس و همکارانش به دنبال آن بودند که ژنهائی را که برای پروتئین‌های کلیدی رمز داشتند برای تولید چهار نوع تارعنکبوت دنبال هم چیده و بافت‌زا کنند. از زمانی که این ژنها تعیین و دوباره‌سازی شدند، گروه ویومینگ آنهارا به داخل باکتری وارد کردند تا پروتئین‌‌های مطلوب ساخته شوند. متاسفانه مقدار محصول آن‌قدر کم بود که از لحاظ اقتصادی فایده‌ای نداشت. از طرف دیگر در همین زمان دکتر لوییس اجازه استفاده از فناوری خود را که شیوه‌ای متفاوت در پیش داشت به نکزیا داد.

مرکز نکزیا که سهامش به ۴۰ میلیون دلار در یک عرضه عمومی اولیه رسید، موفق به ساخت پروتئینهای تارعنکبوت شده است. نکزیا این کار را با استفاده از بزهائی انجام داده‌است که تحت مهندسی ژنتیک بوده و پروتئینها را در شیرشان ترشح می‌کنند. پروتئینها به محض جمع‌آوری در شیره غلیظی از درخت افرا ریخته می‌شوند، سپس روزنه‌های باریک آنها پر می‌شود تا زنجیره‌های پروتئین به صورت رشته‌هائی قوی مانند زیپ درآیند. تقریبا همانطوری که عنکبوتها از مجرای ظریفی برای بیرون دادن تارشان استفاده می‌کنند. خصوصیات گله بزهای مرکز نکزیا با اغلب معیارهای تولید تجاری تارعنکبوت مفید مطابقت دارند. آقای تورنر می‌گوید هم اکنون مشکلات اصلی، افزایش تعداد گله و تسریع در فرایند تبدیل پروتئین‌ها به تار است. وی معتقد است این‌ها مشکلاتی هستند که می توان آنهارا مهار کرد.

اما از این تار به چه منظور می‌توان استفاده کرد؟ نکزیا تمایل دارد استفاده از این تارها را در کاربردهای معدود و با ارزش در پزشکی متمرکز کند. آقای تورنر معتقد است می‌توان از تارهای مرغوب عنکبوت به عنوان نخ بخیه درجراحیهای چشم، عروق یا اعصاب استفاده کرد. به نظر می‌رسد تار عنکبوت برای این کار ایده‌آل باشد چرا که ضمن اینکه انعطاف‌پذیری و مقاومت نایلون را دارد اما هیچکدام از سختی‌های نایلون را هنگام گره‌زدن به همراه ندارد. آقای تورنر می‌گوید: همچنین می‌توان از تار عنکبوت به عنوان زردپی یا رباط‌های حسی استفاده کرد.

از محافظ غیرپزشکی این تارها می‌توان به زره محافظ بدن اشاره کرد که تارها برای این منظور بسیار سبکتر و قابل انعطافتر از کولار هستند و همچنین طناب ماهیگیری که در این مورد هم مزیت تارعنکبوت قابل تجزیه بودن آن توسط محیط زیست است.

همچنین تارعنکبوت برای استفاده به عنوان طناب چتر نجات نیز مناسب است و یا به عنوان کابلهای سرعتگیری که در کاهش سرعت جت‌های جنگی هنگام فرود آمدن روی باند هواپیما استفاده می‌شوند. نوعی تارعنکبوت قبل از پاره شدن می‌تواند مقدار زیادی انرژی را جذب کند. انواع دیگر تارعنکبوت می‌توانند برای طراحان مد لباس مورد مصرف داشته باشند. مرکز نکزیا انتظار دارد تا چند سال آینده محصولات تجاری وارد بازار شوند که از تارعنکبوت ساخته شده باشند.