蜘蛛丝生产机器面世

在自然界中，蛛丝是一种可以打造超强织物的神奇材料。。蜘蛛的秘技是通过一根狭长的管道来分泌一种蛋白质溶液，当其通过该管道时，压力会使它连结在一起，从而造出蛛丝纤维。几千年来通过养蚕来提取丝绸纤维的方式，有人想去建一座“蛛丝养殖场”呢？但是蜘蛛太难“合作”了，故蜘蛛丝很难量产。为了搞定这个问题，其它实验室有尝试过纺织出人造蛛丝，甚至考虑过将蜘蛛 DNA 转入蚕体。
好消息是，科学家们已经打造出了一款新机器，让我们距离未来纺织材料又近了一步。根据Nature Chemical Biology《自然化学生物》期刊上的研究报告，研究人员设计出了一款可结合两种天然蛛丝蛋白的机器。
借助这款机器，研究人员们制作出了迄今为止最强的人造蛛丝。其性状与真实的蛛丝几乎无异，可生物降解、且制造成本相当低。然而今日取得的进步并不意味着可以很快投入大规模生产，因为当前只造出了一台机器，且科学家们仅纺出了大约 1 千米的材料。

外媒称，一个国际科学家小组研究出生产新型人造蜘蛛丝的方法，这种仿生产品比天然蜘蛛丝更结实也更廉价，可以应用于医学和纺织业等多个领域。

　　据埃菲社马德里1月9日报道，1月9日刊登在英国《自然·化学生物学》月刊上的这项研究，由瑞典农业科学大学的扬·约翰松和安娜·里辛带头进行，西班牙马德里工业大学和中国及英国的科学家共同参与。

　　马德里工业大学的研究员古斯塔沃·普拉萨说：“蜘蛛丝是一种生物可降解材料，它在变形到断裂过程中具有非凡的吸收能量的能力，同时也是一种具备良好生物相容性的材料。因此，蜘蛛丝具有多种用途。”

　　但天然蜘蛛丝是一种极其昂贵的材料，因此商业利用价值不高。

　　普拉萨说：“2009年至2012年，经过多年努力，通过从天然蜘蛛丝中提取物质，科学家终于在马达加斯加成功编织出两件以蜘蛛丝为材料的衣物。目前，这两件衣物在伦敦和纽约的博物馆中展出。”

　　为了能获得与天然蜘蛛丝成分类似的人造蜘蛛丝，科学家们已付出了巨大努力。过去10年来，科学家研发出与蜘蛛丝特性类似的重组蛋白。但是，用这种重组蛋白纺织纤维通常需使用在某些情况下会带有毒性的溶解剂或凝结剂，这对人造蜘蛛丝的生物医学应用构成了障碍。

　　普拉萨还指出，迄今为止已获得的人造蜘蛛丝都呈现出不如天然蜘蛛丝的一面，这也阻碍了商业利用。

　　蜘蛛丝的主要成分是大量蛋白质。蜘蛛腹部的多种腺体负责分泌丝蛋白，这些蛋白中含有高度浓缩的溶液。溶液通过一个狭窄的通道，在这个通道中酸性被改变，从而提高了浓度，蜘蛛丝也变成了一种不溶性纤维。

　　受到蜘蛛分泌蜘蛛丝的方式的启发，扬·约翰松、安娜·里辛及其同行共同研发出一种混合蛋白，其中包含存在于两种不同种类蜘蛛体内的蜘蛛丝的氨基酸序列。这种方法达到了控制蛋白凝聚的目的，从而模仿出蜘蛛吐丝的自然过程。

　　此外，科学家们还研究出一种能够控制蛋白溶液酸度的吐丝方法，从而制造出结实程度接近天然蜘蛛丝且可以变形的人造蜘蛛丝。研究人员强调，这种方法只使用了改变了PH值的水溶剂，因此这种人造材料不会产生生物相容性问题。

　　采用这种方法获得的可降解的人造蜘蛛丝更加经济廉价，也更容易获得，可以用来大批量地生产轻型材料，应用于先进的生物材料和医疗设备等。

　　(参考消息网)