强化仿生蜘蛛丝的新方法

卡罗林斯卡学院的研究人员发现，蜘蛛有一种特殊的技巧，可以通过使用天然的生物相容性分子增强剂来使丝变得坚固。通过使用相同的秘密，研究人员能够以无毒的方式制造仿生蜘蛛丝纤维。该研究发表在《先进功能材料》上。

蜘蛛丝以其坚固且环保的材料而闻名，而仿生蜘蛛丝纤维目前在机械性能方面还存在不足。

提高仿生蜘蛛丝状纤维机械强度的一种策略是将淀粉样蛋白形成基序(纤维蛋白组装)引入蜘蛛丝蛋白(蜘蛛蛋白)中。然而，重要的是要注意淀粉样原纤维本质上是有毒的，例如来自茧的丝纳米原纤维，可能与各种疾病相关。

卡罗林斯卡学院生物科学与营养系首席研究员、这项新研究的通讯作者 Gefei Chen 解释说，分子增强子(间隔域)通过可能避免形成细胞毒性中间体的途径自组装成淀粉样蛋白原纤维。将这种间隔结构域纳入嵌合蛛丝蛋白中，有利于自组装成丝状纤维，增加纤维分子的均匀性，并显着增强纤维的机械强度。

因此，这种间隔结构域提供了一种增强重组蜘蛛丝样纤维性能的方法，研究人员希望能够在不同的功能材料上使用这种策略来增强其机械性能。

这项研究是由卡罗林斯卡学院、苏州大学(中国)和于默奥大学的研究人员团队合作完成的，综合使用了人工智能、数学模型和纺丝方法等工具。