Как утверждают представители японской компании, создаваемый ими продукт может быть также использован для создания искусственных кровеносных сосудов и связок, а также растворимых швов (в прошлом шелк считался идеальным перевязочным средством из-за своих антибактериальных свойств). В автомобильной промышленности использование подобного материала может привести к созданию бамперов, которые при аварии смогут поглощать очень большое количество энергии, таким образом, повышая безопасность водителей.
Шелк паука обладает своими удивительными свойствами благодаря белку под названием фиброин. Белки, как известно, действуют как катализатор для большинства химических реакций внутри каждой клетки живого организма, также они помогают «связывать» клетки вместе, образовывая ткани. Каждая молекула белка содержит около 20 различных типов аминокислот, которые можно объединить в почти бесконечное число нужных конфигураций. Однако по утверждениям ученых, в лабораторных условиях процесс составления белка фиброина, учитывая сложную последовательность аминокислот, воссоздать практически невозможно.
Учитывая то, что даже целая колония пауков неспособна произвести достаточно шелка для промышленного использования, компании по всему миру, заинтересованные в развитии подобных материалов, обращаются за помощью к генной инженерии. Некоторые компании модифицируют ДНК коз, которые затем производят молоко, содержащее химические основы паучьего шелка, другие новаторы с той же целью использовали шелкопрядов и генетически модифицированные бактерии.
Подход компании Spiber к решению этой проблемы на данный момент является самым прогрессивным. Процесс получения шелка включает в себя декодирование гена, ответственного за производство фиброина в пауках и «биоинженерную обработку» бактерии с измененной ДНК для получения белка, из которого они затем добывают искусственный шелк.
Несмотря на огромный интерес к искусственному шелку и жесткую конкуренцию в его разработке, компания Spiber утверждает, что имеет преимущество в скорости: японцы на данный момент способны спроектировать новый тип шелка в течение всего лишь 10 дней, и уже создали 250 прототипов со всеми необходимыми характеристиками.
Все начинается с настройки аминокислотных последовательностей генов и их функциональных механизмов в компьютерных моделях для создания искусственных белков, с максимизированной прочностью, гибкостью и термостойкостью в конечном продукте. Затем разработчики синтезируют фиброины-продуцирующий ген, модифицируя его таким образом, что он будет фундаментальной основой в конкретной молекуле. Японская компания разработала свою собственную систему синтеза генов, при помощи которой появилась возможность произвести большое количество фиброина всего за три дня. Как утверждают разработчики, при помощи одного грамма этого белка можно произвести примерно 9 км искусственного шелка.
Искусственный белок, полученный из фиброина, был назван QMONOS, что по-японски означает - паук. Это вещество может быть превращено в волокна, гель, порошок, и нано-волокна любой формы в соответствии с количеством различных потребностей.
В данный момент компания Spibers занимается постройкой целого промышленного комплекса, в котором не только будет разрабатываться новый продукт, но и проводится дополнительные исследования, направленные на гарантированное производство 100 кг волокна QMONOS в месяц. Именно такую производимость Spibers ожидают уже к ноябрю этого года. К 2015 году компания намерена получать 10 тонн искусственного шелка в год.