ミノムシの糸の産業化技術を開発――クモの糸を凌駕する強度を持つことが明らかに 興和と農研機構

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ミノムシの糸(イメージ)

ミノムシの糸が弾性や強度などでクモの糸を超える

興和と農業・食品産業技術総合研究機構(農研機構)は2018年12月5日、ミノムシの糸にクモの糸やカイコのシルク以上の有用性を見出し、その産業化を可能にする技術開発に成功したと発表した。

クモの糸は鉄に匹敵する高強度の素材であり、自然界の繊維として最強と言われている。そのため、人工的に再現するための研究その強さの秘密を解明するための研究が世界中で進められている。一方、シルクは再生医療用素材としても研究されており、特に、カイコシルクは組織支持材料(医療機器)として米国では販売もされている。

シルクを紡糸できる生物はカイコの他にも、テン蚕やサク蚕などの野蚕のほか、チョウ、ハチ、トビケラ、ガムシ、ゾウムシなどがいる。ミノムシもその一種であり、タンパク質から構成されているシルク繊維を生み出せる。

研究グループは今回、シルク繊維の一つであるミノムシの糸が、最強と言われてきたクモの糸よりも、弾性率、破断強度、タフネスのすべてにおいて優れていることを発見。さらには、ミノムシの糸を産業化する技術の開発に成功した。

具体的には、ミノムシから1本の長い糸(長繊維)を採糸する基本技術を考案して特許を出願。樹脂と複合することで、樹脂の強度が大幅に改善されることを見出した。また、ミノムシの人工繁殖方法や大量飼育方法を確立し、ミノムシを殺さず糸を採る効率的な採糸方法を確立した。

今後は、ミノムシの糸を革新的新素材と捉え、産業化に向けた他社との連携を視野に、生産体制の構築を進めていく予定だ。

ミノムシの糸から作られたシルク繊維は、革新的なバイオ素材として、脱石油社会に貢献できる製品となる可能性がある。また、タンパク質でできているという特性を生かすことで、医療分野へ貢献できるバイオマテリアル素材となることも期待できる。

ミノムシの糸の強度が高い理由も明らかに

今回の研究結果が発表された2018年12月5日の時点では、ミノムシの糸がクモの糸を凌駕するほどの強度を備えている理由については、まだ明らかになっていなかった。

その後、農研機構が豊田工業大学と共同研究を開始し、ミノムシの糸の強度の秘密について解き明かした。研究成果は、2019年4月2日に発表されている。

それによると、高度な秩序性階層構造を備えていることが、ミノムシの糸の強さの秘訣だという。

ミノムシ糸が、クモ糸を超える強さを持つ理由を科学的に解明――高い秩序性階層構造に起因 農研機構と豊田工業大

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