在科学研究领域,仿生相对属于一种创新的捷径。但与天然的蛛丝相比,实验室合成的效果普遍不太理想。好消息是,华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员,刚刚找到了新的方法 —— 借助细菌的力量,将大号的蛋白质,转变为多项关键性能不逊于天然产物的合成蛛丝。已知的是,蛛丝比在强度媲美钢铁的同时、韧性又优于凯夫拉(Kevlar),属于自然界中最令人印象深刻的材料之一。 它从更大的蛋白质中分离出来,与天然物质相比,其多项关键指标并不逊色。 该校工程与应用科学学院研究团队,在 8 月 20 号发表在《生物大分子学》杂志上的文章中表示:
即便如此,有关合成蛛丝的研究,还远未达到能够支撑其大规模应用的地步。有人想过养殖蜘蛛,甚至通过生物技术,将蛛丝基因拼接到其它生物上,但产能依然是个问题。
新型生物合成蛛丝的显微镜图像 尽管听起来很简单,但团队必须克服的第一个障碍,就是细菌无法处理过大的序列、并将之切分成小块。
最终,他们打造出了测量值为 556 千道尔顿(kDa / 原子测量单位)的丝蛋白链。这较通普通天然丝蛋白的 370 kDa 更长,几乎是其它生物合成蛛丝蛋白的两倍(最大 285 kDa 左右)。 研究配图 为测试材料性能,研究团队后续将这些较大的蛋白质纺成了纤维,直径约为人类头发丝的 1 / 10 。
有关这项研究的详情,已经发表在近日出版的《生物大分子学》(Biomacromolecules)期刊上。原标题为:
[编译自:New Atlas , 来源:Washington University in St. Louis] |