【集萃網(wǎng)觀察】蜘蛛絲的韌性超過現(xiàn)有所有合成纖維，素有“生物鋼”的美譽(yù)，是新型材料的理想選擇。能否采用來源廣泛的蠶絲蛋白織出可媲美蛛絲的“超級(jí)纖維”，成為全球研究界探索的方向，而復(fù)旦高分子科學(xué)系和先進(jìn)材料實(shí)驗(yàn)室的生物大分子課題組就走在最前列。他們不僅證明了蠶絲蛋白不輸于蛛絲蛋白的力學(xué)結(jié)構(gòu)性能，更通過完善再生蠶絲制備工藝，織出了力學(xué)性能高出天然蠶絲一倍的人工絲。這一“動(dòng)物絲仿生制備中的關(guān)鍵問題”項(xiàng)目研究昨天獲自然科學(xué)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
課題組在邵正中教授的帶領(lǐng)下大膽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，蠶絲與蜘蛛絲在成絲機(jī)理和各層次的結(jié)構(gòu)等方面是一致的。理論上來講，兩者的力學(xué)性能應(yīng)比較接近，但由于蠶在成繭過程中的“8”字型吐絲行為，導(dǎo)致蠶繭絲的轉(zhuǎn)折處會(huì)存在較多“薄弱點(diǎn)”，容易折斷，顯得比蜘蛛絲脆弱許多。在改變制絲方式（“按”住蠶的頭，以一定速度勻速拉出蠶絲，而非直接采用蠶繭絲）后，再進(jìn)行兩者的力學(xué)性能測(cè)試，結(jié)果顯示，“拉”出的蠶絲力學(xué)性能不弱于蜘蛛絲。這一發(fā)現(xiàn)打破了國際學(xué)界“要人工仿制蜘蛛絲這類‘超級(jí)纖維’，首先需要大量制備類蜘蛛絲蛋白”的普遍定式思維，相關(guān)論文2002年發(fā)表于《自然》，贏得廣泛關(guān)注。
在對(duì)蠶絲蛋白全新認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上，課題組還通過大量的基礎(chǔ)性研究，尋找到了一種特殊方法，利用相應(yīng)的紡絲設(shè)備，在實(shí)驗(yàn)室中紡制出了“超級(jí)蠶絲”，以實(shí)踐證明只需調(diào)控并優(yōu)化制備工藝，量大價(jià)廉的蠶絲蛋白本身也有可能成為性能媲美蜘蛛絲的“超級(jí)纖維”。
目前，團(tuán)隊(duì)正與華山醫(yī)院、中山醫(yī)院、上海第六人民醫(yī)院等合作，共同研究絲蛋白等對(duì)于提高生物醫(yī)藥用材料各種性能的可行性。他們發(fā)現(xiàn)在氣管支架、疝氣補(bǔ)片、子宮吊帶上采用絲蛋白進(jìn)行改性后，能明顯改善其生物相容性，減少組織粘連的同時(shí)能促進(jìn)細(xì)胞生長。
來源：解放日?qǐng)?bào)
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