蛛丝研究引领医疗移植进入“丝时代”

蛛丝是一种非凡的材料,虽然极其柔软,但一磅蛛丝与一磅钢材对比,蛛丝强度远远超过钢材。蛛丝被吐出时是一种液体蛋白,很快凝结成固体,被织成多种结构的网。蜘蛛织网不仅效率高,而且耗能少,许多蜘蛛能反复吃掉旧网,吐出新丝来对它们进行翻新。 牛津大学动物学家弗里茨·沃莱斯研究蜘蛛已有40年了,他希望造出具有蛛丝般神奇性能的丝,用在医疗护理、移植和再生医学领域,更好地服务于人类。早在1976年,沃莱斯发表了第一篇关于蜘蛛的论文,随后又发表了一系列突破性研究,探索蛛网的独特性质和功能。为了实地研究更多蜘蛛,他跑遍了世界,包括巴拿马群岛和巴布亚新几内亚,跟踪具有罕见特性的外来物种。 自古希腊开始,人们就有用蛛网清理伤口的传统,认为这样能止血,预防感染。沃莱斯对这种做法进行了实验。他们用蛛网贴缚在多种动物伤口上,发现蛛丝能和组织完美地融合在一起。 沃莱斯说:“蛛丝天然具有生物相容性,所以伤口并不排斥它。”蛛丝还能生物分......阅读全文

蜘蛛丝高弹性之谜揭开

  据物理学家组织网近日报道,美国亚利桑那州立大学的研究团队通过一种非侵入性激光散射技术,找到一种从完整的蜘蛛丝上获取各种弹性成分的途径,未来可用于开发出生产从防弹背心到人工腱的弹性材料。相关研究成果发表在《自然·材料》上。   这种非侵入性的布里渊光散射技术使用了小于3.5毫瓦的极低功率激光,激

巴西研制出人造蜘蛛丝

  巴西基因资源与生物技术研究所的科研人员近日成功在实验室内制作出人造蜘蛛丝,他们相信这是一项具有很高商业应用价值的科研成果。   据该项目研究人员介绍,该实验所需的蛛丝蛋白是在实验室中借助大肠杆菌合成的。科研人员将大肠杆菌稀释于液体介质中以合成具有特定DNA序列的蛛丝蛋白,然后借助一个特殊注射器获

蜘蛛丝混合人体皮肤超强材料

蜘蛛丝混合人体皮肤超强材料 促进皮肤生长或可防弹  据媒体报道,蜘蛛丝的用途有很多种,但利用蜘蛛丝和人体皮肤来制作防弹材料还是前所未闻的,近期,荷兰艺术家Jalila Essa di和细胞生物学家Abdoelwaheb El Ghalbzouri 利用蜘蛛丝与人体皮肤混合发明一种超强材料,它的强度可

蜘蛛丝能让电池容量翻倍

  北京理工大学研究院的科学家指出,未来锂电池升级可以利用蜘蛛丝。石墨是锂电池中的重要组成部分,从手机到电动车的电池中都有应用。当锂电池充电的时候,锂离子从正极迁移动到负极的石墨上面,当他们放电的时候,锂离子又从石墨返回正极。  但是在强锂离子面前,石墨并不是一个好选择,它限制了

意大利研究发现喷涂碳材料的蜘蛛可吐出超强蜘蛛丝

  意大利研究人员日前发现,给普通蜘蛛喷洒上碳纳米材料,能生产出比已知最强蜘蛛丝还要强韧3.5倍的超强丝。  特伦托大学的尼古拉·普格诺和他的团队搜集了15只蜘蛛,他们向其中5只喷淋一种石墨烯和水的混合液,另10只则用碳纳米管和水的混合液喷淋,作为对比组来观察两种材料的效果。如果你担心纳米材料涂层会

蓖麻油里“抽”出超强“蜘蛛丝”

   记者从安徽农业大学了解到,该校生物质分子工程中心汪钟凯教授团队受蜘蛛丝超强超弹性能的启发,以蓖麻油为原材料制备了一种抗拉强度超过200兆帕的超强荧光弹性体,实现了农林生物质的高值转化和利用。该研究成果日前发表在学术期刊《自然·通讯》上。  蜘蛛丝的力学拉伸强度最强可达到800兆帕,这相当于用一

仿生装置首次“吐出”千米人造蛛丝

  据美国《每日科学》网站1月9日报道,人工制造出蜘蛛丝一直是很多科学家的梦想。现在,瑞典科学家设计出一种模拟蜘蛛吐丝过程的仿生学吐丝装置,并利用它制造出与蜘蛛丝相似的千米长人造蛛丝纤维。相关研究发表在最新一期《自然·化学生物学》杂志上。  自然界的蜘蛛丝是一种极具吸引力的物质,它体轻质坚,能生物降

美从细菌获取高强度合成蜘蛛丝

  美国加州太平洋大学科学家向人们展示了从细菌获取合成蜘蛛丝并将其进行加工的研究成果。他们通过将称为“后纺织”(post-spin)的重要过程实行标准化,创造性地改革了合成蜘蛛丝纯化过程,为生产和应用高强度合成蜘蛛丝奠定了基础。   科学家表示,在后纺织过程中,合成蜘蛛丝分子通过机械促动器械被拉伸

科学家利用蜘蛛丝制造服装和医疗设备

Spiber公司希望,这些合成丝能被纺成防寒大衣和座椅面料。  对于蜘蛛丝的吹捧自18世纪10年代便开始了。当时,位于蒙彼利埃的法国皇家科学学会主席François Xavier Bon de Saint Hilaire在给同事的信中写道:“你将非常吃惊地听到,蜘蛛产生的丝和普通丝绸一样美丽、结实和

蜘蛛丝启发!超强韧聚合物纤维的制备

  1、强韧如蜘蛛丝  在过去的半个世纪里,蜘蛛丝一直是人们感兴趣的长期研究课题之一,因为它有着类似钢铁和凯夫拉尔纤维的显著的力学性能,前者强且硬但是材料过重,后者强而软但是可拉伸性欠缺。按照常理,拉升强度的上升必然伴随着韧性的下降,反之亦然。但蜘蛛丝却集这些优点于一身,强、软、轻且可拉伸,因此有非

神奇的蜘蛛丝-新骨修复复合材料的关键!

  研究人员发明了一种由丝纤维制成的可生物降解的复合材料,它可以用来修复断裂的承重骨,并且不会产生像其他材料那样产生并发症。图片来源:由Bryant Heimbach/UConn  康涅狄格大学研制的一种新型骨修复复合材料的三维效果图。 该复合材料由丝纤维和聚乳酸纤维制成,在保持柔韧性的同时,还涂上

喷涂碳材料的蜘蛛吐出超强丝

  意大利研究人员日前发现,给普通蜘蛛喷洒上碳纳米材料,能生产出比已知最强蜘蛛丝还要强韧3.5倍的超强丝。   特伦托大学的尼古拉·普格诺和他的团队搜集了15只蜘蛛,他们向其中5只喷淋一种石墨烯和水的混合液,另10只则用碳纳米管和水的混合液喷淋,作为对比组来观察两种材料的效果。如果你担心纳米材料涂层

PNAS:利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防上都有着广泛的应用前景。但是如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难以解决的问题。  来自中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组题为“Mass spider silk pro

科学家利用新转基因技术大量获取蜘蛛丝蛋白

  蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防上都有着广泛的应用前景,但如何大量获取蜘蛛丝纤维一直是难题。  记者14日从中科院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所获悉,该单位的谭安江研究组耗时4年多,利用基因组编辑家蚕,大量获取

科学家发现人体皮肤与蜘蛛丝混合生长能防弹

防弹蜘蛛侠可成为现实吗?利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长制成的超强材料比普遍使用的防弹衣材料强3倍以上。  据国外媒体报道,近日,荷兰艺术家杰勒·埃瑟迪(Jalila Essadi)和细胞生物学家Abdoelwaheb El Ghalbzouri利用蜘蛛丝与人体皮肤混合生长能使烧伤病人长

糖尿病伤口难愈合,科学家巧用蜘蛛丝来帮忙

  来自诺丁汉大学的科学家们用了五年的时间,研究出一种科技,可以用化学方法生产出蜘蛛丝,用于运送药物,再生医学和伤口愈合。该研究小组首次展示了“点击化学”如何通过杆菌细菌把分子,比如抗生素,荧光染料,和人工制造的蜘蛛丝连接在一起。被选中的分子在被变成纤维之前,或者形成纤维之后都可以进行“点击”,也就

一种基于植物的、可持续的、可伸缩的聚合物薄膜诞生

  英国剑桥大学的研究人员模仿自然界中最坚固的材料之一——蜘蛛丝的特性,创造了一种基于植物的、可持续的、可伸缩的聚合物薄膜。这种新材料与当今使用的许多普通塑料一样坚固,可以取代许多普通家用产品中的一次性塑料。同时,该材料无须工业堆肥设备就可在大多数自然环境安全降解,也可实现工业化大规模生产。研究结果

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

德国研究小组研制出硬度和蜘蛛丝相同的人造纤维

  蛛丝比钢铁更强韧,比凯夫拉(一种被广泛用于制作防弹衣等的复合材料)更坚固。不过,人类仿制的蛛丝一直无法同实物相媲美。如今,一个德国研究小组研制出硬度和蛛丝相同的人造纤维,从而使制造更安全的气囊成为可能。  此前模仿蛛丝的努力集中在两类分子上。一类创造坚硬的晶体材料,另一类则建立更像凝胶状的物质。

科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。   蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难

科学家利用基因组编辑家蚕大量表达蜘蛛丝

  近日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/植物生理生态研究所谭安江研究组利用基因定点替换的方法在家蚕丝腺和蚕茧中大量表达蜘蛛丝蛋白。   蜘蛛丝是自然界中机械性能最好的天然蛋白纤维,其强度甚至高于用于制作防弹衣的凯夫拉纤维,在工业、医疗和国防中有广泛应用前景。如何大量获取蜘蛛丝纤维是一直以来难

蜘蛛丝获灵感,科学家研制出新型抗癌疫苗递送载体

  为了对抗癌症,研究人员越来越多地使用疫苗来刺激免疫系统识别并破坏肿瘤细胞,然而临床上并不是总能得到所需的免疫应答,为了加强疫苗对免疫系统的效力--特别是对于侦测肿瘤细胞举足轻重的T淋巴细胞--来自日内瓦大学、弗赖堡大学、慕尼黑大学以及拜罗伊特大学的研究人员,与德国AMSilk公司合作开发了一款能

Biomaterials:科学家有望利用“蜘蛛丝”开发出新型抗癌疫苗

  为了能够有效对抗癌症,如今越来越多的科学家们都利用疫苗来刺激患者机体的免疫系统,从而有效鉴别并且杀灭肿瘤细胞;然而理想的免疫反应或许总是无法得到保证,为了增强疫苗对机体免疫系统,尤其是T淋巴细胞(专门用来检测癌细胞)的效应,来自日内瓦大学等机构的科学家们通过研究开发出了一种特殊的蜘蛛丝微型胶囊来

美科学家利用细菌“后纺织”-研发高强度合成蜘蛛丝

  据媒体报道,美国科学家向人们展示了从细菌获取合成蜘蛛丝并将其进行加工的研究成果,通过将称为“后纺织”的重要过程实行标准化,创造性地改革了合成蜘蛛丝纯化过程,为生产和应用高强度合成蜘蛛丝奠定了基础。  科学家表示,在后纺织过程中,合成蜘蛛丝分子通过机械促动器械被拉伸而提高了纤维的强度。研究发现,机

细菌可将蛋白质合成为性能更优异的生物蛛丝

  在科学研究领域,仿生相对属于一种创新的捷径。但与天然的蛛丝相比,实验室合成的效果普遍不太理想。好消息是,华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员,刚刚找到了新的方法 —— 借助细菌的力量,将大号的蛋白质,转变为多项关键性能不逊于天然产物的合成蛛丝。已知的是,蛛丝比在强度媲美钢铁的同时、韧性又优于凯夫拉(

研究人员通过将蜘蛛丝转化为光纤来制造生物传感器

研究人员利用蜘蛛丝的光导特性开发了一种传感器,可以检测和测量生物溶液(包括葡萄糖和其他类型的糖溶液)折射率的微小变化。这种新的基于光的传感器有一天可能会用于测量血糖和其他生化分析物。“葡萄糖传感器对糖尿病患者至关重要,但这些设备往往是侵入性的、不舒服的,而且不划算,”台湾国立阳明交通大学的研究团队负

蜘蛛丝天然超级透镜,能使显微镜分辨率提升2至3倍

  新一期美国《纳米通讯》杂志发表的一项研究显示,自然界的蜘蛛丝是一种天然的超级透镜,可以有效帮助常规光学显微镜突破“视力”极限。这是生物超级透镜首次登上科技舞台,为超级透镜研究开辟了全新的发展方向。  这项研究由英国班戈大学电子工程系的王增波主持,并与牛津大学弗里茨·沃尔拉特教授等人合作完成。  

西南大学绘制全球首张蛛丝形成机制分子细胞图谱

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494103.shtm西南大学教授夏庆友团队教授王翊课题组通过多维组学联用,揭示了蜘蛛大壶状腺三阶合成牵引丝纤维的分子机制图谱,绘制了全球首张蛛丝形成机制的分子细胞图谱。近日,相关研究成果在线发表在《自然—

一种基于蜘蛛网和蚂蚁触角的多层纳米仿生电子皮肤

  【引言】  皮肤作为人体最大的器官,在保护人体免受环境危害的同时,还能及时感知外界环境的温度、压力和振动。在物联网时代,电子皮肤甚至可以超越人类皮肤的感官功能,成为一种基础的数据采集设备,广泛应用于人工假肢、智能机器人、可穿戴设备、健康监测系统等领域。然而,开发多功能、智能和集成的电子皮肤仍然是

日本科学家破解蜘蛛吐丝奥秘

   蜘蛛丝为何兼具强度和韧性?日本科学家在实验室用化学工具模拟了蛛丝从吐丝器官中有序喷出的过程,解密了这一自然现象背后的机制,为人类模拟蜘蛛吐丝过程,并在未来创造超韧可持续材料提供了理论基础。相关研究发表在最近出版的《科学进展》杂志上。图片 来自网络  蜘蛛丝形成初期是液体形式,但不到一秒,这种黏