蜘蛛絲的應(yīng)用與研究近況
從目前調(diào)查的結(jié)果分析,世界上蜘蛛種類多達(dá)三萬六千種,僅臺(tái)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(shí)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(zhì)纖維也不為過。古代人在包扎傷口時(shí),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(yùn)用作縫合線時(shí),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(zhì)分子鏈構(gòu)成。 外觀上又細(xì)又柔軟的蜘蛛絲;都具一種極好的彈性和強(qiáng)度。其原因在于蜘蛛絲中有不規(guī)則的蛋白質(zhì)分子鏈,因此具有彈性,而另一種規(guī)則的蛋白質(zhì)分子鏈?zhǔn)┯柚┲虢z以強(qiáng)度。 蜘蛛在結(jié)網(wǎng)時(shí),順序上亦是先結(jié)直線,再結(jié)橫絲。直絲有如整片網(wǎng)的骨架,因此強(qiáng)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(dòng)物,吐出的絲量亦只夠結(jié)網(wǎng),并不像蠶絲易于收集??茖W(xué)家在研究如何能大量制造蜘蛛絲的方法,丹麥阿赫斯大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)仿效蜘蛛吐絲原理進(jìn)行制造。 在研究中,發(fā)現(xiàn)蜘蛛造絲的蛋白質(zhì)與酸接觸時(shí),它們之間相互疊合,連接成鏈狀,使絲的強(qiáng)度大增,此項(xiàng)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(xué)指揮中心和加拿大魁北克內(nèi)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(nèi),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(qiáng)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(shù)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(duì)比之下,Kevlar纖維制造時(shí)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(duì)方便許多,只需要在正常室溫和壓力下,加入水和蛋白質(zhì)即可。 生物鋼的用途廣泛,還能制造戰(zhàn)斗飛行器、坦克、雷達(dá)、衛(wèi)星等裝備的防護(hù)罩等。 轉(zhuǎn)載本網(wǎng)專稿請(qǐng)注明:"本文轉(zhuǎn)自錦橋紡織網(wǎng)" |

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