蜘蛛絲生產機器面世

在自然界中，蛛絲是一種可以打造超強織物的神奇材料。。蜘蛛的秘技是通過一根狹長的管道來分泌一種蛋白質溶液，當其通過該管道時，壓力會使它連結在一起，從而造出蛛絲纖維。幾千年來通過養蠶來提取絲綢纖維的方式，有人想去建一座“蛛絲養殖場”呢？但是蜘蛛太難“合作”了，故蜘蛛絲很難量產。為了搞定這個問題，其它實驗室有嘗試過紡織出人造蛛絲，甚至考慮過將蜘蛛 DNA 轉入蠶體。
好消息是，科學家們已經打造出了一款新機器，讓我們距離未來紡織材料又近了一步。根據Nature Chemical Biology《自然化學生物》期刊上的研究報告，研究人員設計出了一款可結合兩種天然蛛絲蛋白的機器。
借助這款機器，研究人員們制作出了迄今為止最強的人造蛛絲。其性狀與真實的蛛絲幾乎無異，可生物降解、且制造成本相當低。然而今日取得的進步并不意味著可以很快投入大規模生產，因為當前只造出了一臺機器，且科學家們僅紡出了大約 1 千米的材料。

外媒稱，一個國際科學家小組研究出生產新型人造蜘蛛絲的方法，這種仿生產品比天然蜘蛛絲更結實也更廉價，可以應用于醫學和紡織業等多個領域。

　　據埃菲社馬德里1月9日報道，1月9日刊登在英國《自然·化學生物學》月刊上的這項研究，由瑞典農業科學大學的揚·約翰松和安娜·里辛帶頭進行，西班牙馬德里工業大學和中國及英國的科學家共同參與。

　　馬德里工業大學的研究員古斯塔沃·普拉薩說：“蜘蛛絲是一種生物可降解材料，它在變形到斷裂過程中具有非凡的吸收能量的能力，同時也是一種具備良好生物相容性的材料。因此，蜘蛛絲具有多種用途?！?/div>

　　但天然蜘蛛絲是一種極其昂貴的材料，因此商業利用價值不高。

　　普拉薩說：“2009年至2012年，經過多年努力，通過從天然蜘蛛絲中提取物質，科學家終于在馬達加斯加成功編織出兩件以蜘蛛絲為材料的衣物。目前，這兩件衣物在倫敦和紐約的博物館中展出?！?/div>

　　為了能獲得與天然蜘蛛絲成分類似的人造蜘蛛絲，科學家們已付出了巨大努力。過去10年來，科學家研發出與蜘蛛絲特性類似的重組蛋白。但是，用這種重組蛋白紡織纖維通常需使用在某些情況下會帶有毒性的溶解劑或凝結劑，這對人造蜘蛛絲的生物醫學應用構成了障礙。

　　普拉薩還指出，迄今為止已獲得的人造蜘蛛絲都呈現出不如天然蜘蛛絲的一面，這也阻礙了商業利用。

　　蜘蛛絲的主要成分是大量蛋白質。蜘蛛腹部的多種腺體負責分泌絲蛋白，這些蛋白中含有高度濃縮的溶液。溶液通過一個狹窄的通道，在這個通道中酸性被改變，從而提高了濃度，蜘蛛絲也變成了一種不溶性纖維。

　　受到蜘蛛分泌蜘蛛絲的方式的啟發，揚·約翰松、安娜·里辛及其同行共同研發出一種混合蛋白，其中包含存在于兩種不同種類蜘蛛體內的蜘蛛絲的氨基酸序列。這種方法達到了控制蛋白凝聚的目的，從而模仿出蜘蛛吐絲的自然過程。

　　此外，科學家們還研究出一種能夠控制蛋白溶液酸度的吐絲方法，從而制造出結實程度接近天然蜘蛛絲且可以變形的人造蜘蛛絲。研究人員強調，這種方法只使用了改變了PH值的水溶劑，因此這種人造材料不會產生生物相容性問題。

　　采用這種方法獲得的可降解的人造蜘蛛絲更加經濟廉價，也更容易獲得，可以用來大批量地生產輕型材料，應用于先進的生物材料和醫療設備等。

　　(參考消息網)