http://www.sciencehuman.com 科学人 网站 2012-01-06
转基因蚕可生产人造蜘蛛丝强度超钢铁(图)
美国科学家利用转基因蚕打造人造蜘蛛丝，可用于制造包扎烧伤患者的绷带以及防弹背心
新浪科技讯 北京时间1月6日消息，进行基因改造，美国科学家打造出人造蜘蛛丝，强度超过钢材。这项研究突破将孕育出强度更高的织物纤维，用于包扎烧伤患者的绷带以及防弹背心。转基因蚕吐出的纤维含有弹性和延展性更高的蜘蛛丝蛋白，更能满足医学需求。面对地方主义和同类相残构成的挑战，蜘蛛进化出一种可靠的丝分泌方式。
转基因蚕由美国怀俄明州大学的唐纳德-贾维斯博士和同事培育，能够表达蜘蛛基因序列。长久以来，科学家一直通过对细菌、酵母、植物、昆虫和哺乳动物细胞进行基因改造获取蜘蛛丝蛋白。此前，科学家也曾尝试将蜘蛛丝蛋白与蚕吐的纤维结合在一起，形成人造蜘蛛丝，但产量相对较低。
借助于贾维斯等人研发的新技术，最后获得的纤维强度与蜘蛛丝不相上下，同时超过蚕丝。研究发现刊登在《美国国家科学院院刊》上。研究人员表示，工厂可以利用蚕生产含有蜘蛛丝蛋白的高强度丝纤维。
贾维斯说：“作为一种生物材料，蜘蛛丝拥有巨大用途，但除了采用自然方式外，获取蜘蛛丝面临很大障碍。因此，我们需要研发出一种有效的生物技术手段，提高蜘蛛丝纤维的产量。除了用作缝合线外，丝纤维还拥有其他很多用途，可用于制造创伤敷料、人造韧带、腱、组织支架和微胶囊。蚕是当前的丝缝线生物源，蜘蛛丝纤维的机械性能超过蚕丝，更适用于需要更细缝线的手术，例如眼睛、神经和整容手术。研究结果证明，蚕可以进行基因改造，产生含有稳定蜘蛛丝蛋白的合成丝纤维，这种纤维的机械性能远远超过蚕丝纤维。”(孝文)
[新浪网]
美国科学家培育出能吐出蛛丝纤维转基因蚕
本报讯(记者王小龙)据美国物理学家组织网1月4日(北京时间)报道，一直以来蛛丝都以其极好的韧性和强度闻名遐迩，但蜘蛛的领地意识和同类相食的习性却使这种优质纤维难以大量生产。日前一项新技术有望改变这种状况，让蛛丝在医疗等领域获得广泛应用。相关研究结果发表在最新一期的《美国国家科学院院刊》上。
为了制造出具有蛛丝蛋白的纤维，科学家们想出了许多办法，在转基因细菌、酵母、植物、昆虫甚至哺乳动物细胞上都进行过尝试，希望能找到替代蜘蛛制造蛛丝的方法。但最终发现，能适应现有纺织技术并可快速量产的只有转基因蚕技术最为理想。
正是基于这一考虑，美国怀俄明大学教授唐·贾维斯和同事培育出了一种能够吐出含有蜘蛛丝蛋白合成纤维的新型转基因蚕。研究人员称，就各项性能平均而言，这种合成纤维比普通蚕丝坚韧得多，其强度和韧性与天然蛛丝大体相当。
为了做到这一点，研究人员找到了控制蛛丝蛋白性能的一项关键基因，并将其加入到了转基因蚕中，这种基因的表达大幅提高了丝的弹性和抗张强度，让这些蚕吐出含有蛛丝蛋白的合成纤维。由于蚕可以通过作茧的方法产生数英里长的纤维，这也大幅提高新型纤维的产量。
该研究或许可以为这些纤维的大规模生产和在医疗等领域的应用打开大门。这种纤维首先有望在人工韧带、肌腱、组织支架、伤口敷料、缝合线等医用材料的制造上获得应用。此外，由于其具有极好的强度，它们也将是制作防弹衣的理想材料。
此前也有不少类似的技术，但产量相对较低且嵌合蛋白与丝纤维的结合并不稳定。相比之下，这组研究人员报告称，他们的技术改善了这一点，能够让蚕成为制造蛛丝的工厂。
[科技日报]