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人造强力蛛丝助力医疗发展

来源:最有料网 发表时间:2017-05-22 724
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瑞典科学家们使用全部可再生资源制造了最强的混合丝纤维。将蜘蛛丝蛋白与木材的纳米纤维结合在一起,这种提供了低成本和可扩展的方式,用来生产各种医疗用途的生物活性材料。

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显示细胞生长的杂交丝的细丝

该技术由斯德哥尔摩KTH皇家理工学院的研究人员在ACS Nano发表,该技术将廉价的纤维素纳米纤维的结构和机械性能与蜘蛛丝的药用性质结合在一起,这在大规模制造中是困难和昂贵的。

在几个世纪前,蜘蛛丝的生物活性就已经被知道了。在古罗马,蜘蛛网被用来打扮士兵的战斗伤口。但是,今天大量蜘蛛丝材料的生产是一个昂贵的过程,往往依赖于以化石为基础的来源。

KTH研究员Hedhammar说,相比之下,木质纳米纤维素便宜且可持续。此外,将木质纳米纤维素与少量的蜘蛛丝蛋白结合的技术可用于生产促进细胞生长的医学目的的生物功能材料。

瓦伦堡木材科学中心的研究员DanielSöderberg说:“纤维的强度明显优于我们所知道的任何人造丝绸材料,并且与蜘蛛的性质相同。

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木纤维表面的纳米纤维蜘蛛丝混合关闭

如今,从树木中获得的纳米纤维受到科学界和商业界关注,不仅因为它们可再生,可生物降解,几乎无毒并且大量可用,而且还具有出色的机械性能。

ple.Söderberg说,例如,制造的长丝材料可能被用作韧带的构件。为了制作材料,研究人员使用了所谓的重组丝蛋白。Hedhammar说,研究人员不是使用蜘蛛作为宿主,而是使用编码丝蛋白的基因,并将其与编码一些所需功能的基因(如细胞结合)相结合。她说:“我们将这种融合基因转移到一个简单,容易培养的实验室细菌中,然后产生可以在实验室中纯化的功能化的丝蛋白。

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蜘蛛丝与木材纳米纤维丝的混合丝

“将蜘蛛丝融合蛋白加入到分散的纤维素纳米原纤维中,由于两种组分之间有利的相互作用,可以生产复合材料。”Söderberg说,该技术使用流体动力学来将纤维的内部结构对准微尺度和纳米尺度。“当纳米纤维素在宏观材料中排列时,我们可以实现高性能材料的生产。”

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