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蚕“吐”蛛丝比防弹衣纤维坚韧6倍 中国科学家新理论酝酿超级材料

2023-09-21 19:05阅读(103)

东华大学生物与医学工程学院孟清教授和西南大学夏庆友教授是该论文的通讯作者发布论文《用转基因家蚕纺制的高强度、超韧性全蛛丝纤维》(High-strength and ultr

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东华大学生物与医学工程学院孟清教授和西南大学夏庆友教授是该论文的通讯作者发布论文《用转基因家蚕纺制的高强度、超韧性全蛛丝纤维》(High-strength and ultra-tough whole spider silk fibers spun from transgenic silkworms)。米俊鹏也称他们会生产出全球首个完整全长的蜘蛛丝蛋白纤维,研究结果显示,由家产吐司出的蛛丝纤维表现出惊人的拉伸长度和惊人的韧性。拉伸长度可达达1299兆帕,韧性达319兆焦耳/立方米,其韧性比美国杜邦公司所研发用于防弹衣的凯夫拉纤维的韧性要高6倍。且在国际期刊物质上也发表论文称可以作为建造太空电梯的材料的指导原则,有效将超高强度和超高韧性结合起来。

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蛛丝的纤维很轻,具有非常高的机械性能,被广泛应用在军工和医疗等领域,并且如今的养蚕,蚕茧和角丝等已经是相对成熟的商业体系,让产吐丝有助于实现大规模的商业化。美国公司也发布信息,蚕“吐”蛛丝用成蛛丝纤维已经获得国防部门的支持,对技术目前仍处于保密状态,科学家们也非常相信蛛丝是合成纤维的有前景的可持续替代品,通过合成纤维会释放出一些有害的微塑料,这些微塑料通常是产生温室气体排放的化石燃料所生产的。

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之前开发出来的人造蛛丝工艺上需要在蛛丝表面上图为成糖蛋白和脂质,用于地质潮湿和日照,但通过看看来生产却很好的提供了一个解决方案,因为才会在自己的蚕丝纤维上包裹一层类似的保护层。

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米俊鹏为了让研究结果更客观将蛛丝蛋白基因引入产的DNA中。利用CRISPR-Cas9基因编辑技术和数十万次微量注射到受精卵中的方法,在蚕的腺体中表达蛛丝蛋白。但是在研究的过程中显微注射是最重大的挑战之一,但当看到蚕的眼睛在荧光显微镜下发出红光时——这是基因编辑成功的标志——他欣喜若狂。

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