Forskare kan väva milslånga spindeltrådar

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.

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.

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.