瑞典制造出人造蛛丝纤维

瑞典制造出人造蛛丝纤维

美国《每日科学》2017年1月9日报道，瑞典科学家设计出一种模拟蜘蛛吐丝过程的仿生学吐丝装置，并利用该装置制造出与蜘蛛丝相似的千米长人造蛛丝纤维，相关研究发表在最新一期《自然·化学生物学》杂志上。

自然界的蜘蛛丝是一种极具吸引力的物质，体轻质坚，能生物降解。此外，研究显示，蜘蛛丝是一种天然的超级透镜，可有效帮助常规光学显微镜突破“视力”极限，在军事、建筑等领域有广阔应用前景。但天然蜘蛛丝产量很低，且蜘蛛有同类相食的特性，无法像家蚕一样高密度养殖。如此一来，模仿蜘蛛吐丝过程可能是制造出高仿真人造蛛丝的最好方式。但由于很难从细菌和其他生产系统获取水溶性蜘蛛丝蛋白，迄今科学家仍无法做到这一点。

蜘蛛丝由蛋白制成，这些蛋白作为一种水溶液被存储在丝腺内，然后通过蜘蛛吐丝过程成为一种纤维。来自瑞典农业科学大学和卡罗林斯卡学院的研究人员此前已经证明，蜘蛛丝腺的pH值过渡明显，这一井然有序的pH梯度影响了蜘蛛丝蛋白的特定部分，且确保纤维在蜘蛛的丝生成器官特定部位快速形成。

人工制造出蜘蛛丝一直是很多科学家的梦想，研究人员借助这一知识设计出了一种人造蜘蛛丝蛋白，其能在细菌内大量制造，因此有望用于工业生产。研究人员称，这种人造蛋白与天然蜘蛛丝蛋白拥有同样的水溶性。为了模拟蜘蛛丝腺，研究团队建造了一种简单但非常高效的仿生学吐丝装置，只需降低pH值，其就能吐出千米长的仿蜘蛛丝纤维。

这是首个成功的仿生学蜘蛛吐丝例子。未来，科学家们或许可以借助这一过程，实现人造蜘蛛丝的工业生产，得到的蛛丝纤维可广泛用于生物材料、纺织等领域。

(通讯员 郑宁来)