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蜘蛛絲的應用與研究近況


來源:《中國印染協(xié)會信息》      發(fā)布時間:2003-5-13 10:34:12  

從目前調查的結果分析,世界上蜘蛛種類多達三萬六千種,僅臺灣一地便有三百多種。多數(shù)蜘蛛不具毒性,只有少部份蜘蛛(如黑寡婦、人面蜘蛛)才具有致命的劇毒。蜘蛛可治病,在李時珍的《本草綱目》已有記載;此處暫且從略。 將蜘蛛絲作為一種優(yōu)質纖維也不為過。古代人在包扎傷口時,由于蜘蛛絲具有粘性,便加入一小斷以增加愈合力。蜘蛛絲的生物相容性,亦可以做良好的敷料。運用作縫合線時,不易留下疤痕。 蜘蛛絲主要是由甘胺酸(CH2-CH2-COOH)、丙胺酸(NH2-CH[CH3]-COOH)及小部分的絲胺酸(NH2-CH[CH2OH]-COOH),加上其他胺基酸單體蛋白質分子鏈構成。 外觀上又細又柔軟的蜘蛛絲;都具一種極好的彈性和強度。其原因在于蜘蛛絲中有不規(guī)則的蛋白質分子鏈,因此具有彈性,而另一種規(guī)則的蛋白質分子鏈施予蜘蛛絲以強度。 蜘蛛在結網(wǎng)時,順序上亦是先結直線,再結橫絲。直絲有如整片網(wǎng)的骨架,因此強度高。橫絲上附有粘球液體,用以粘住昆蟲,并抵消昆蟲的撞擊力。直絲的彈性度只有30%,而橫絲的彈性度高度200%。 由于蜘蛛是同類相食的動物,吐出的絲量亦只夠結網(wǎng),并不像蠶絲易于收集。科學家在研究如何能大量制造蜘蛛絲的方法,丹麥阿赫斯大學的研究人員發(fā)現(xiàn)仿效蜘蛛吐絲原理進行制造。 在研究中,發(fā)現(xiàn)蜘蛛造絲的蛋白質與酸接觸時,它們之間相互疊合,連接成鏈狀,使絲的強度大增,此項發(fā)現(xiàn)有助于工業(yè)化生產(chǎn)蜘蛛絲。 美國麻省的國家陸年生物化學指揮中心和加拿大魁北克內克夏生物科技公司(Nexia Bioteehnologies)從蜘蛛身上抽取出蜘蛛基因植入山羊體內,讓羊奶具有蜘蛛絲蛋白,再利用特殊的紡絲程序,將羊奶中的蜘蛛絲蛋白紡成人造基因蜘蛛絲,這種絲又稱為生物鋼(Bio-Steel)。用此種方法生產(chǎn)的人造基因蜘蛛絲比鋼強4至5倍,而有如蠶絲般的柔軟和光澤。它可以用來制造手術縫線,耐磨服裝,還能制成具有防御功能且柔軟的防彈衣。據(jù)說,現(xiàn)今使用Kevler制成的防彈衣,還不及人造基因蜘蛛絲制的防彈衣。 對比之下,Kevlar纖維制造時需在高壓下,用硫酸才能制造,而人造基因蜘蛛絲的生產(chǎn)相對方便許多,只需要在正常室溫和壓力下,加入水和蛋白質即可。 生物鋼的用途廣泛,還能制造戰(zhàn)斗飛行器、坦克、雷達、衛(wèi)星等裝備的防護罩等。


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