Örümcekler, hayatımızda bizimle beraber yaşamını sürdüren hayvanlar. Bu hayvanların salgı bezlerinde bulunan enzimler sayesinde oldukça güçlü iplikler sentezleyebildikleri görüntülenmiş. İnce ve hafif olan ve kendi yapılarınca titanyum kadar kuvvetli olan yapay örümcek ağları günümüzde yapılan son çalışmalara kadar üretilememiş. Birçok araştırmacı ve bilim insanının bulunmakta olduğu Swedish University of Agricultural Sciences and Karloninska Institutet, içerisinde Jan Hohansson, Marlene Andersson ve Anna Rising gibi isimlerin de bulunduğu araştırma ekibiyle yaptıkları araştırmalarda sürdürülebilir, dayanıklı bir yapay örümcek ipliğini üretmenin yolunu keşfettiler. Bu sayede bu araştırmacılar ilk seferde tam olarak bir kilometre uzunluğunda sentezlenecek olan yapay örümcek ipliğini üretmeyi başardılar. İnce ve hafif olmalarına rağmen çelikten daha güçlü özelliğe sahip yapay örümcek ağı ipeği, aynı zamanda canlılardan elde edildiği için biyolojik bir materyaldir. Yani içerisinde bulunan karbon bağları o kadar sık ve düzenli bir örüntüyle dokunmuştur ki bu kendisini çelikten bile kuvvetli ve güçlü bir madde haline getirir.
Farklı Alanlarda Bu İşlem Hala Kafeslerdeki Örümceklerden Elde Ediliyor
Bu yöntemle ne kadar dahice olsa da oldukça kısıtlı örümcek ipeği üretimi yapılabiliyor. Büyük üretimler yapabilmek için ise biyomimik çalıştırılmalarının geliştirilmesi gerekiyor. Örümcek ipeğine neredeyse benzeyen materyaller üretebilmek için günümüze kadar olan süreç içerisinde birçok biyokimya uzmanı ve bunun hakkında araştırmalar yapan bilim insanları örümcek ipliğinin üretilebilmesi için farklı metotlar ve yöntemler üretmeye çalıştılar. Fakat yapılan çalışmalar güzel sonuçlar verse de büyük kapasitelerde üretim hala imkansızdı. Bunu iyice öğrenmek için ise araştırmacılar daha çok örümceklerin sentezlemekte oldukları ipeğin üretilmekte olduğu salgı bezlerinin çalışma prensiplerini detayı detayına incelediler. Bu sayede örümceklerin bu tarz iplikleri nasıl sentezleyebildiklerini öğrendiler ve buna göre taklit yöntemleri ile beraber ilk yapay örümcek ipliğini üretmek üzere yola koyuldular.
Bununla beraber örümcek ağları, örümceklerin içerisinde aslında sıvı halde bulunuyor. Daha sonra sentezlenerek vücudun dışına salınan ağlar ise bu işlemden sonra salgı bezlerinden çıkarken fiber kadar güçlü ipliklere dönüşüyor.
Bunu Sağlayan Etkenlerden Birisi de pH Gradyenti
Araştırmacılar araştırmalarında fark ettiler ki bu salgı bezleri üzerinde çok iyi düzenlenmiş bir pH gradyenti bulunmakta. Farklı şekilde olarak örümcek ipliğini oluşturmakta olan spidroin denilen sıvı proteinlere de güzel bir şekilde incelediler. Ardından bu spidroinlerde bulunan DNA kodlarını bakterilere taşıyarak klonladılar. Daha sonrasında salgı bezini taklit eden bir pH gradyenti düzeneği geliştirerek 1 kilometreden uzun örümcek ağını üretmeyi başardılar.
