日前,一項刊登在國際雜志Nature Chemical Biology上的研究報告中,來(lái)自瑞典的研究人員通過(guò)研究成功開(kāi)發(fā)出了一種合成性的蜘蛛絲,其作為天然最強大的材料之一,不僅柔軟、光亮、可生物降解,而且還要比鋼鐵堅硬。
經(jīng)過(guò)漫長(cháng)的提煉和進(jìn)化過(guò)程,如今蜘蛛紡的絲線(xiàn)是人類(lèi)頭發(fā)粗細的的三十分之一,同時(shí)這些絲線(xiàn)還要比凱夫拉爾合成纖維 (用以代替汽車(chē)輪胎等中鋼絲的合成纖維) 要堅硬地多??茖W(xué)家們經(jīng)過(guò)長(cháng)期努力來(lái)復制蜘蛛絲的特性,即從本質(zhì)上來(lái)講這些絲線(xiàn)是和蛋白分子相關(guān)的長(cháng)鏈分子。
當蜘蛛在紡絲過(guò)程中,其會(huì )通過(guò)腺管分泌一種蛋白溶液,同時(shí)會(huì )伴隨酸度改變以及壓力增加,進(jìn)而誘發(fā)分子相互連接形成鏈狀結構。文章中研究人員通過(guò)研究設法利用大腸桿菌中的一種蛋白質(zhì)來(lái)復制蜘蛛的這種特性,同時(shí)研究者還制造了一種吐絲器來(lái)模擬絲線(xiàn)制造過(guò)程中pH的改變情況。研究者Jan Johansson表示,我們通過(guò)研究首次在不利用刺激性化學(xué)物質(zhì)的前提下制造出了人工的蜘蛛絲,細菌所產(chǎn)生的大量蛋白質(zhì)能夠幫助我們僅利用一升大腸桿菌培養液就能夠織出一公里的仿生纖維。
這些人造蜘蛛絲具有生物可相容性,同時(shí)在再生醫學(xué)研究中還大有用途;研究者表示,這些人造絲線(xiàn)或許能夠用于脊髓的修復或者幫助干細胞生長(cháng)來(lái)修復損傷的心臟組織。當然本文中科學(xué)家們引入的創(chuàng )新技術(shù)或許還能夠用于紡織工業(yè),來(lái)幫助制造出更輕更結實(shí)強壯的自身防護用品。(轉載于生物谷)