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  • 20
  • Jul
  • 2020

外表看似易損 蜘蛛絲實為強大修補材料

記者 黃貞怡 報導

時間圖示2020/07/20 15:37
示意圖/TVBS 外表看似易損 蜘蛛絲實為強大修補材料
示意圖/TVBS

蜘蛛絲看起來很脆弱,容易被破壞,但它非常的細,大概只有頭髮的十分之一,不僅輕盈而且纖維非常強韌、堅固,可以用在醫療用途上,科學家目前正研究透過複製的方式來取得蜘蛛絲,包括山羊、苜蓿芽都是可用的媒介。

電影蜘蛛人主角靠著蜘蛛絲飛簷走壁,而在現實生活中,蜘蛛吐的絲,一開始除了能幫助他們自己獵捕食物,網住敵人外,它還比我們想像中的堅固,比克維拉纖維的重量輕,但強度高,彈性也比尼龍好。

 

旁白:「蜘蛛網它的強度跟延展性,正是科學家為什麼如此著迷於複製蜘蛛絲的原因。」

比頭髮還細的蜘蛛絲,共有七種,而其中有一款,特別受到科學家青睞。

分子生物學家路易斯:「它叫做拖絲纖維,他們用這個絲來建構網子跟其射線,另外他們會稱為拖絲的原因是,他們走過的地方都會留下蜘蛛絲。」

拖絲纖維可以看環境的溼度,縮緊或延長,來維持蜘蛛絲的張力,因此像是人工韌帶,外科手術的縫線人工網膜這類醫療器材都會用拖絲纖維,因為它結合了兩種蛋白不易破損。

旁白:「這讓網子的強度跟彈性,他們結合的非常密,連水都無法穿透,但你無法直接從蜘蛛身上取得這些絲。」
 

但蜘蛛的絲可不是直接從大自然取下就可使用,因為蜘蛛在編網的時候自己會黏在網子上,因此要取得它的絲蛋白,得用複製的方式。

分子生物學家路易斯:「我們從細菌開始做起,因為他們好處理、速度快。」

除了大腸桿菌外,研究人員還要用苜蓿芽來複製這種蛋白質,甚至還把腦筋動到了山羊身上。

分子生物學家路易斯:「我們把基因從細菌移到山羊身上,他們的奶就含有蜘蛛絲的蛋白,我們收集他們的奶,取出蜘蛛絲蛋白。」

不僅能修補肌腱跟韌帶,蜘蛛絲蛋白還能來修補神經。
 

旁白:「傳統上來說,神經破損三公分內在修補上有其限制,會移植神經或用空心導管來填補空隙,但蜘蛛絲可以做的能超越其長度,且不會脆化或破裂。」

維也納醫學大學教授:「神經與神經的空隙,在那段空隙,我們放入縱向的蜘蛛絲,我們可看到神經在空隙間再生。」

雖然目前不需要真正的蜘蛛來製作蜘蛛絲,但要重新製造跟找到蜘蛛絲正確的基因序列有難度,紡紗的過程也有可能因蛋白質的黏度酸鹼性等等,而出現沒有預料到的結果。

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更新時間:2020/07/20 15:40

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