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蜘蛛絲比鋼更堅(jiān)固，但又非常輕和靈活，這樣的非凡特性吸引了很多科學(xué)家。美國(guó)華盛頓大學(xué)工程學(xué)院能源、環(huán)境和化學(xué)工程研究團(tuán)隊(duì)在人造蜘蛛絲的制造方面取得了重大突破，為可持續(xù)服裝生產(chǎn)鋪平了道路。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期《自然·通訊》雜志上。

如果要將重組蜘蛛絲用于日常，提高產(chǎn)量至關(guān)重要，特別是時(shí)尚行業(yè)對(duì)可再生材料的需求很大。在一種工程貽貝足蛋白的幫助下，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了新的蜘蛛絲融合蛋白，稱為雙端Mfp融合絲(btMSilk)。微生物生產(chǎn)的btMSilk的產(chǎn)量是重組蛛絲的8倍。btMSilk纖維在重量輕的同時(shí)顯著提高了強(qiáng)度和韌性。這可能會(huì)為服裝制造業(yè)帶來(lái)革命性的變化，為傳統(tǒng)紡織品提供一種更環(huán)保的替代品。

研究人員表示，天然蜘蛛絲的卓越機(jī)械性能來(lái)自其龐大且重復(fù)的蛋白質(zhì)序列。然而，要求快速生長(zhǎng)的細(xì)菌產(chǎn)生大量重復(fù)蛋白是極具挑戰(zhàn)性的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，團(tuán)隊(duì)決定尋找可在基因上與絲素蛋白片段融合以促進(jìn)分子相互作用的無(wú)序蛋白質(zhì)，這樣就可在不使用大的重復(fù)蛋白的情況下制造出堅(jiān)固的纖維。

他們發(fā)現(xiàn)，貽貝在腳上分泌一種特殊的蛋白來(lái)黏住東西，將貽貝足蛋白片段放置在合成絲蛋白序列的末端，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了這種重復(fù)性較低、重量較輕的材料，其強(qiáng)度至少是重組蜘蛛絲的兩倍。

研究人員表示，新合成絲是用工程細(xì)菌制成的廉價(jià)原料，所以它是一種可再生和可生物降解的替代品，可以替代尼龍和聚酯等石油衍生纖維材料。

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