Blockdit Logo (Mobile)
Everything is SCIENCE
•
12 มี.ค. 2020 เวลา 04:39 • วิทยาศาสตร์ & เทคโนโลยี
บทบาทของเส้นใยแมงมุม (Spider Silk) ต่อโลกมนุษย์ ?
เส้นใยแมงมุม (Spider silk) ถือเป็นสิ่งที่น่ารำคาญมากหากอยู่ผิดที่ผิดเวลา เช่น บนรองเท้าคู่โปรดของคุณ, ตามทางเดินต่างๆ ซึ่งบางครั้งคุณก็เผลอเดินชนจนหยากไย่ติดหัวและยากที่จะเอามันออก และอาจจะทำให้คุณระแวงไปเลยก็ได้ว่าอาจจะมีแมงมุมทำรังอยู่แถวๆนี้ ถ้าหากคุณเป็นคนที่กลัวแมงมุมเอามากๆ
สิ่งเหล่านี้คือมุมมองของเส้นใยแมงมุมในมุมมองของคนทั่วไป แล้วในมุมมองของอุตสาหกรรมล่ะ?
แมงมุมผลิตเส้นใยแมงมุมจาก ต่อมผลิตเส้นใย (Silk glands) ซึ่งนักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบถึงคุณสมบัติของเส้นใยแมงมุมที่มีค่ามหาศาลและสามารถต่อยอดใช้ในอุตสาหกรรมอื่นๆ นั่นคือ ความทนต่อแรงดึง (Tensile strength) ซึ่งเป็นความแรงสูงสุดที่วัตถุใดๆ รับได้จนกระทั่งเกิดการฉีกขาด โดยใยแมงมุมมีความทนต่อแรงดึงมากกว่าเหล็กหลายเท่า และ ความยืดหยุ่น (Resilience) มหาศาลที่เส้นใยไนลอน เส้นใยเคฟลาร์ หรือเส้นใยอื่นๆ เทียบไม่ติด รวมไปถึงเรื่องของ น้ำหนัก (Weight) ที่มีความเบาบางมาก
คุณสมบัติที่กล่าวมาทำให้นักวิทยาศาสตร์สนใจในประโยชน์ของเส้นใยแมงมุมในอุตสาหกรรมต่างๆ โดยนักวิจัยได้ศึกษาการสร้างเส้นใยของแมงมุมจนประสบความสำเร็จในการผลิต เส้นใยแมงมุมสังเคราะห์ (Synthetic spider silk) ได้ โดยเส้นใยแมงมุมถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย เช่น การแพทย์ เครื่องนุ่งห่ม และ เครื่องสำอาง
กรณีศึกษาที่ 1: Spiber Inc.
Spiber เป็นบริษัท Startup ทางด้านเทคโนโลยีชีวภาพจากญี่ปุ่น ก่อตั้งขึ้นในปี 2007 ในมหาวิทยาลัยเคโอ ได้นำเทคโนโลยีการผลิตโปรตีนเส้นใยแมงมุมสังเคราะห์ซึ่งมีความทนทานสูง อีกทั้งยังเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม เนื่องจากผลิตภัณฑ์พลอยได้ (by-product) ที่ได้จากกระบวนการผลิตนั้นคือ น้ำ
เทคโนโลยีที่ Spiber ใช้ทำเส้นใยแมงมุมสังเคราะห์คือ การออกแบบสายโครงร่างรหัสพันธุกรรมเพื่อให้ได้กรดอะมิโนที่ต้องการ จากนั้นจึงนำหน่วยพันธุกรรมนั้นใส่ลงไปในเชื้อจุลินทรีย์เพื่อให้เกิดการสร้างโปรตีนออกมาเป็นเส้นใยที่มีคุณสมบัติตามที่ต้องการ
เส้นใยที่มีคุณสมบัติต่างกันก็จะถูกนำไปใช้ในอุตสาหกรรมที่เฉพาะเจาะจง ยกตัวอย่างเช่น บทบาทในอุตสาหกรรมเครื่องนุ่งห่ม โดย Spiber ได้ร่วมมือกับบริษัท Goldwin ผู้พัฒนาแบรนด์ The North Face เพื่อผลิตและจำหน่ายเสื้อทีเชิร์ต และมีแผนจะวางขายเสื้อแจ็คเก็ตภายในปีนี้อีกด้วย
Spiber ได้ขยายการผลิตมาที่ประเทศไทย โดยมีโรงงานผลิตเส้นใยแมงมุมสังเคราะห์อยู่ที่จังหวัด ระยอง โดยคาดว่าโรงงานจะเสร็จสมบูรณ์ภายในปี 2563
ณ ปัจจุบัน บริษัท Spiber มีมูลค่าสูงถึง 1,000 ล้านดอลลาร์สหรัฐภายใน 10 ปีนับตั้งแต่ก่อตั้ง ซึ่งถือเป็นม้ามืดที่น่าจับตามองมากๆ โดยในปัจจุบันมีพนักงานอยู่ 223 คน
กรณีศึกษาที่ 2: AMSilk & Airbus
AMSilk เป็นบริษัททางด้านเทคโนโลยีชีวภาพในประเทศเยอรมนีผู้บุกเบิกเทคโนโลยีการสังเคราะห์เส้นใยแมงมุมสังเคราะห์ ปัจจุบันได้นำเทคโนโลยีดังกล่าวมาใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตเครื่องมือทางการแพทย์ ยกตัวอย่างเช่น การปลูกถ่ายเต้านม โดยการเคลือบเส้นใยโปรตีนสังเคราะห์รอบซิลิโคน เพื่อป้องกันการเกิดการอักเสบจากการปฎิเสธสิ่งแปลกปลอมของร่างกาย โดยเส้นใยแมงมุมสังเคราะห์ดังกล่าวทำมาจากโปรตีน หนึ่งในองค์ประกอบของร่างกายเรานั่นเอง
AMSilk ได้ทำการวิจัยรหัสพันธุกรรมของแมงมุมและได้นำรหัสพันธุกรรมที่มีหน้าที่ในการสังเคราะห์เส้นใยแมงมุมเข้ามาใส่ในแบคทีเรียเพื่อให้เกิดการสังเคราะห์ ซึ่งจะทำให้ได้ผงที่สามารถนำไปก่อรูปเป็นเส้นใย ฟิล์ม หรือ เจล ได้
ปัจจุบัน AMSilk ได้ร่วมมือกับบริษัท Airbus ซึ่งเป็นบริษัทสัญชาติยุโรปผู้ผลิตเครื่องบิน ในการนำเส้นใยโปรตีนสังเคราะห์เข้ามามีบทบาทในการผลิตชิ้นส่วนเครื่องบิน โดยเส้นใยเหล่านี้จะช่วยทำให้น้ำหนักโดยรวมของเครื่องบินเบาลง ซึ่งแปรผันตรงกับปริมาณการใช้น้ำมันที่ลดลง เส้นใยดังกล่าวได้ถูกจดทะเบียนในชื่อ “Biosteel® fibers” และเป็นสมบัติของ AMSilk
นอกจากคุณสมบัติในเรื่องน้ำหนักที่เบาบางแล้ว เส้นใยสังเคราะห์โปรตีนยังมีคุณสมบัติในด้านการต้านเชื้อแบคทีเรีย ทำให้สามารถนำไปปรับใช้ในตัวเครื่องเพื่อช่วยเพิ่มสุขอนามัยภายใน
ในกรณีศึกษาที่กล่าวมา อาจจะทำให้เราได้ไอเดียของการนำผลิตภัณฑ์จากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เข้ามามีบทบาทในอุตสาหกรรมอื่นๆ อีกก็เป็นได้
โฆษณา