サルデーニャ島のヌーオロという町に由来し、「神の糸」を意味するス・フィリンデウは、世界一細いパスタとして知られています。一本の糸の幅はわずか0.016インチ(400ミクロン)です。しかし、ス・フィリンデウは今や、その約1,000倍も細い、異例のライバルに追い抜かれ、2位に転落しました。
ユニバーシティ・カレッジ・ロンドン(UCL)の化学大学院生、ベアトリス・ブリトン氏は、小麦粉と液体を用いて、厚さ約15百万分の1インチ(372ナノメートル)のナノファイバーを作製した。これは光の波長よりも細い。この「ナノパスタ」がレストランのメニューに載ることは決してないだろう(1秒も経たないうちに加熱しすぎてしまうため)。しかし、先月Nanoscale Advances誌に発表されたこの研究成果は、包帯、骨再生や組織再生のための足場、薬物送達といった医療用途において重要な示唆を与える可能性がある。
「スパゲッティを作るには、水と小麦粉の混合物を金属の穴に通します。私たちの研究では、同じ方法で小麦粉の混合物を電気で通しました」と、この研究に参加したUCLの研究員アダム・クランシー氏は大学の声明で述べています。「文字通りスパゲッティですが、はるかに小さいのです。」
これらのナノファイバーの主成分はデンプンです。ほとんどの緑植物は、余分なグルコースを貯蔵するためにデンプンを生成します。植物細胞からデンプンを抽出・精製するには、多くのエネルギーと水が必要ですが、研究者たちは、小麦粉などのデンプンを豊富に含む原料を使用する方が環境に優しいと主張しています。
「デンプンは豊富で再生可能であり、セルロースに次いで地球上で2番目に大きなバイオマス源です。さらに生分解性、つまり体内で分解される性質も備えているため、将来有望な素材です」とクランシー氏は説明した。「しかし、デンプンを精製するには多くの処理が必要です。私たちは、小麦粉を使ってよりシンプルな方法でナノファイバーを製造できることを示しました。」
研究チームは電界紡糸法(エレクトロスピニング)を用いた。これは、小麦粉と液体の混合物を針の先端から金属板(電池回路の両端の役割を果たす)へと引き寄せる技術である。しかし、デンプン質を多く含む原料には、タンパク質やセルロースなどの成分が含まれており、純粋なデンプンの場合よりも繊維に紡糸するのが困難である。

これを克服するため、研究者たちは小麦粉に水の代わりにギ酸を混ぜ、でんぷんのらせん構造を分解した。そうでなければ、でんぷんの成分は大きすぎてナノファイバーを形成できない。ギ酸は繊維がプレートに着地する前に蒸発する。
得られたナノパスタの個々の繊維は、可視光カメラや従来の顕微鏡では捉えられないほど細かったため、研究者たちは走査型電子顕微鏡(電子ビームで物体の表面を走査するタイプの顕微鏡)を用いて測定しました。繊維は幅0.79インチ(2センチメートル)のマット状に織り込まれ、肉眼で確認できます。
「次のステップは、この製品の特性を調査することです。例えば、どれくらい速く分解するのか、細胞とどのように相互作用するのか、そして大量生産が可能なのかを知りたいのです」とクランシー氏は述べた。
何世紀にもわたり、パスタは心と心に良いと主張してきたイタリア人は、私たちのお気に入りの炭水化物の影響が美食を超えて医療分野にまで及んでいると聞いても驚かないだろう。