科学家发明了一种人造蜘蛛丝，可以愈合伤口。这种利用微生物生产的丝被编织成绷带，有效治疗了小鼠的伤口。这种丝既结实又生物相容，未来可应用于医疗领域。

是时候拿出万圣节装饰品，让房子充满诡异的东西了，比如经典的聚酯蜘蛛网。然而，发表在《美国化学学会纳米》杂志上的科学家们已经创造出了他们自己的人造蜘蛛丝版本——这种蜘蛛丝是由能愈合伤口的蛋白质制成的，而不是吓唬客人的。这种合成丝足够耐用，可以织成绷带，成功地治疗了小鼠的关节损伤和皮肤损伤。

蜘蛛丝是地球上最坚固的材料之一，就其尺寸而言，其技术强度高于钢。然而，蜘蛛丝很难获得——蜘蛛领地意识太强（并且会自相残杀！），不能像养蚕一样饲养它们，这导致科学家们转而寻找人工替代品。

通过基因工程教微生物生产蜘蛛丝蛋白是其中的一种选择，但事实证明这具有挑战性，因为蛋白质往往会粘在一起，从而降低丝的产量。因此，高冰冰和她的同事们想要修改天然蛋白质序列，利用微生物设计出一种易于纺丝但仍稳定的蜘蛛丝。

利用微生物制造人造蜘蛛丝

研究团队首先利用这些微生物生产丝蛋白，并添加了额外的肽。这些新肽遵循了淀粉样多肽蛋白质序列中发现的模式，有助于人造丝蛋白在折叠时形成有序结构，并防止它们在溶液中粘在一起，从而提高了它们的产量。

然后，研究人员使用一排排连接在3D打印机喷嘴上的微小空心针头，将蛋白质溶液在空气中拉成细丝，并将它们纺成更粗的纤维。这个装置就像一只巨大的人造蜘蛛在织网。

蚕丝纤维在医用敷料中的应用

随后，他们将这些人造蚕丝纤维编织成原型伤口敷料，并应用于患有骨关节炎（一种退行性关节疾病）和糖尿病引起的慢性伤口的小鼠身上。药物很容易地添加到这些敷料中，研究小组发现，这些改良的敷料比传统绷带更能促进伤口愈合。

与中性敷料对照组相比，骨关节炎小鼠在治疗2周后肿胀减轻，组织结构修复，而类似敷料治疗的糖尿病皮肤损伤小鼠在治疗16天后伤口愈合显著。新型丝绸绷带具有良好的生物相容性和生物降解性，研究人员表示，它们在未来医学应用中具有广阔前景。

参考：2024年9月2日，ACS Nano发表了《基于过表达人工蜘蛛丝蛋白的微针纺丝器用于混合蜘蛛丝的3D空气纺丝》，作者为林宝阳、高冰冰、魏萌、李淑欢、周倩和何冰芳。DOI: 10.1021/acsnano.4c08557

作者们感谢中国国家重点研发计划、中国国家自然科学基金、江苏省研究生科研与实践创新计划、南京工业大学教学改革项目、南京工业大学药学院学科基金和南京工业大学优秀博士论文培育计划的资助。