蜘蛛丝蛋白的人工合成及人造蜘蛛丝

蜘蛛丝是一种天然的高性能蛋白质纤维,由于其优异的力学性能而引起广泛的关注。随着生物技术的发展,人工合成蜘蛛丝蛋白已成为可能,并且可以用湿法纺丝技术将人工合成蜘蛛丝蛋白纺制成人造蜘蛛丝。通过改进纺丝工艺以及纺丝后处理方法可以改善人造蜘蛛丝的力学性能。本文对蜘蛛丝蛋白的人工合成以及蜘蛛丝蛋白的纺丝方法作一个综述。

人造蜘蛛丝与仿蜘蛛丝纤维的研究进展

蜘蛛丝因其优异的力学性能和良好的生物相容性,一直吸引着科学家的研究兴趣。但蜘蛛在大规模繁殖中互相残杀的特性导致其无法像蚕丝一样实现商业化生产,因此,研发人造蜘蛛丝及仿蜘蛛丝纤维成为解决上述问题的有效方法。为更好地理解蜘蛛丝强韧的本质,综述了天然蜘蛛丝的结构,包括一级结构、β-折叠晶体网络(纳米纤维)结构及其形成过程。介绍了目前人造蜘蛛丝与仿蜘蛛丝纤维的制备进展,包括使用的多肽、非重组蜘蛛纤维蛋白、高分子材料和碳纳米管材料等,为下一步研究与规模化制备人造蜘蛛丝及仿蜘蛛丝纤维提供参考。

巴西利用基因工程制成人造蜘蛛丝

据新华网2014年8月1日援引报道,巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝。科研人员将大肠杆菌稀释于液体介质中以合成具有特定序列的蛛丝蛋白,然后用特殊方法制成蛛丝蛋白纤维。所制成的人造蛛丝的直径约为40nm,比天然蛛丝粗10~20倍。这种人造蛛丝不仅具有弹性好、韧性大等优点,还能够生物降解,未来有望在纺织材料、

巴西研制出人造蜘蛛丝

巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝，他们相信这是一项具有很高商业应用价值的科研成果。

The North Face推出首件以人造蜘蛛丝生产的Parka军款大衣

户外和体育用品集团VFCorp旗下最大品牌The North Face成功推出以人造蜘蛛丝为原料开发的、号称世界首件户外原型衣。

巴西研发人造蜘蛛丝

巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝，他们相信这是一项具有很高商业应用价值的科研成果。该试验所需的蛛丝蛋白是在实验室中借助大肠埃希菌合成的。科研人员将大肠埃希菌稀释于液体介质中以合成具有特定DNA序列的蛛丝蛋白，然后借助一个特殊注射器获取蛋白纤维。

人造蜘蛛丝制作防弹背心和降落伞

在美国空军科学研究办公室的支持下．罗拉米城怀俄明州大学的科研人员正在开发可用来制作防弹背心的蜘蛛丝蛋白质．这种蛋白质可以纺成强韧、轻质且极有弹性的丝。科研人员研制出人工的蜘蛛丝基因将其植入细菌体内来生产化学成分一致的蜘蛛丝蛋白质。

新型人造蜘蛛丝可用于医疗

近日，瑞典农业科学大学、西班牙马德里工业大学和中国及英国的科学家合作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。研究人员还据此模仿出蜘蛛吐丝的自然过程，研发出新型人造蜘蛛丝。新型人造蜘蛛丝比天然蜘蛛丝更结实也更廉价，可用于大批量生产轻型材料，应用于先进生物材料和医疗设备等领域。

英国研制出人造蜘蛛丝

蜘蛛丝是最强韧的天然纤维之一，制造出媲美天然蛛丝的人造纤维，是材料学的重要研究方向。2017年7月，英国剑桥大学成功研制出一种高弹性、超强韧的液态线状纤维，性质与天然蜘蛛丝相似，可以黏着并且富有弹性，有着广泛应用前景。研究人员揭示了人造蛛丝是如何实现多次拉伸后还保持紧绷不变形的原因。科学家们依靠这一特性，成功发现了纤维弹性与液滴表面张力的平衡点，现在他们使用油滴和塑料纤维就能够完成这一研究。

高性能蛋白质纤维蜘蛛丝的研究与应用(1)

蜘蛛丝和蚕丝一样是来自于自然界的动物丝,尽管蜘蛛不可能象蚕一样大量吐丝而实现工业化生产,但蜘蛛丝的优异力学性能和潜在的应用前景,引起了各国学者的关注。近年来材料学科的研究人员对蜘蛛丝的结构和性能已进行了比较系统的研究,在此基础上,通过与生物工程技术、纺丝技术的结合,在人造蜘蛛丝的研究方面也取得了很大的进展。本文介绍蜘蛛丝的结构、性能及其相互关系,分析了蜘蛛丝的形成机理,通过与蚕丝的比较,说明两者在成丝方式上的异同点。介绍人造蜘蛛丝的研究现状以及发展趋势,阐述了蜘蛛丝的应用前景。

The North Face生产“人造蛛丝外套”

美国著名户外装备品牌The North Facee在纽约第五大道全球旗舰店举行的新闻发布会上，公布了The North Face日本子公司与日本生物技术初创公司Spiber合作研发的全球首款人造蜘蛛丝合成纤维外套MoonParka。

大腹圆蛛丝的形态结构

利用扫描电子显微镜分析了成熟雌性大腹圆蛛牵引丝、内外层包卵丝和蛛网框丝以及未成熟大腹圆蛛、幼蛛、Nephlia幼蛛牵引丝的形态结构特征。研究了离子刻蚀后不同成熟度蜘蛛牵引丝的形态特征 ,表明蜘蛛的成熟程度与其结构间存在着密切的关系。

东华大学研发出最薄的“纳米丝带”

蚕丝和蜘蛛丝的优异性能取决于其多级结构在介观尺度的有序排列。作为蚕丝多级结构的基础构筑单元,丝素纳米纤维对人造蜘蛛丝等商陛能丝蛋白材料的设计和构筑尤其重要。

国内外纳米纺织品的研究进展

我们知道自然界中的蜘蛛丝和细菌纤维素纤维是典型的纳米纤维。较细的蜘蛛丝直径只有100纳米，是真正的天然纳米纤维。美国与加拿大的科学家合作，采用蜘蛛基因，利用仿生结构，成功地纺制出人造蜘蛛丝，其强韧性能优于钢材；美国科研人员相继推出了穿着舒适的纳米纤维服装、纤维导电及变形技术、在分子水平上对织物进行改性技术而不是将纳米微粒简单的附着在织物上；

美科学家借助转基因桑蚕丝打造超级防弹衣

据英国每日邮报报道，目前，美国科学家通过转基因桑蚕能够培育出人造蜘蛛丝，未来它将希望用于制造更结实的纤维，用于制造烧伤患者使用的纺织品和绷带，以及防弹衣。 转基因桑蚕能够吐出包含蜘蛛丝蛋白质的结实纤维，更具弹性和延伸性，非常适合于医疗应用。蜘蛛具有很强的领域性和攻击性，

科技前沿扫描

克隆羊多利死亡引起科学界反思 今年2月14日,兽医检查发现,克隆羊多利患上了严重的肺病,研究人员只好对它实施了“安乐死”。作为世界上第一个体细胞克隆动物,多利短短的一生让科学家们为之惊叹。

美国大片中的科学技术

喜欢看电影吗?不少电影制片人借助于现代科学技术,把人们的诸多想象生动地展现在了荧屏上,给大家带来顶尖的视听享受。尤其在美国大片中,科学技术手段的运用更是常见。