Forskare kan väva milslånga spindeltrådar

2021-08-10 10:30  
Spindeln på bilden har inget med forskningsprojektet att göra. Den och dess vackra nät fotograferades i Bjärred för ett tiotal år sedan. Foto: Johan Nilsson/TT

Spindeln är världsmästare i att spinna stark och tänjbar tråd. Nu har svenska och italienska forskare lyckats visa att de kan framställa sådan tråd i stor skala. Det kan på sikt gynna till exempel patienter med vävnadsskador.

Det unika med spindeltråden är att den är både stark och elastisk. Det beror på att tråden består av stora och komplicerade protein som binder tätt till varandra.

En tråd med sådana egenskaper skulle kunna komma till nytta på många områden. Men hur?

– Man har faktiskt försökt, men det går inte att använda spindlar. De producerar ju så små mängder, konstaterar professor Anna Rising vid Sveriges lantbruksuniversitet.

Hon är forskningsledare i ett projekt med syfte att finna ett sätt att tillverka stora mängder spindeltråd – utan en enda spindel i produktionsledet, då.

Läs mer: När kommer spindeltrådens verkliga genombrott? 

Bakteriesoppa

– Vi har helt enkelt tagit en bit av genen som kodar för spindeltrådsprotein och satt in den i bakterier. Det gör att bakterierna kan producera spindeltrådsprotein. Bakterierna odlas i näringslösningar och därefter renar vi bakterierna så vi bara har spindeltrådsproteinet kvar, förklarar Rising.

– Nu har vi lyckats visa att vi kan producera enorma mängder av spindeltrådsproteinet, som vi sedan kan spinna till fibrer

En avgörande faktor var att forskaren Benjamin Schmuck vid Karolinska institutet odlade bakterierna i bioreaktorer, vilket gav betydligt fler bakterier per volymsenhet.

– I denna tjocka soppa av bakterier produceras enorma mängder protein.

Läs mer: Forskarnas växtbaserade ”spindeltråd” ersätter engångsplast?

Inga kemikalier

Med den mängd fibrer forskarna får fram per odlingsomgång går det att spinna 75 timmar i sträck, vilket ger 12,5 mil lång fiber.

– Det är ett väldigt stort steg framåt, och framför allt därför att vi kan spinna våra trådar enligt samma principer som spindeln. Därmed behöver vi inte använda några starka kemikalier, säger Rising.

Det återstår mycket utvecklingsarbete innan en spindeltrådsfabrik kan vara i drift. Men spindeltråden kan komma till stor användning inom många fält.

– Vi hoppas kunna använda den medicinskt, till exempel för att tillverka implantat. Det har visat sig att nervceller växer väldigt väl på fibrerna. Det finns också tekniska användningsområden, som textilier, rep och kompositmaterial. Men dessförinnan behöver vi förbättra fibrernas mekaniska egenskaper lite till, säger Rising.

Särskilt seg

Den spindelart som främst använts i projektet är en långbent, sydafrikansk spindel med det latinska namnet Euprosthenops australis.

– Den är känd för att ha en särskilt seg tråd, säger Anna Rising.

En liten del av en gen från den kinesiska spindeln Araneus ventricosus har också använts.

Studien, genomförd av forskare vid bland annat Karolinska institutet, Sveriges lantbruksuniversitet och Stockholms universitet, har publicerats i Materials Today.

Fakta: Biomimetik

Spindeltråd utan spindlar är ett exempel på biomimetik.

Ett känt exempel på biomimetiska uppfinningar är kardborrebandet, som härmar blomkorgarna hos växterna kardborrar.

Ett annat exempel är självrengörande ytor efter studier av bladytan hos växten indisk lotus.

Källa: NE

Anna Lena Wallström/TT

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer