Ett stort steg närmare konstgjord spindeltråd och avancerade biotextilier

218
Anna Rising och Jan Johansson i forskarlaget som tar fram den syntetiska spindeltråden. Foto: Kerstin Nordling

Att kunna tillverka konstgjord spindeltråd har länge varit en dröm för många forskare. Försöken har krävt starka lösningsmedel och resulterat i trådar med begränsad användbarhet. Nu har forskare från Sveriges lantbruksuniversitet och Karolinska Institutet uppfunnit en metod för att tillverka kilometerlånga trådar som för första gången liknar spindeltråd.

Spindeltråd är ett mycket eftertraktat material: Det tolereras väl i kroppen, är lätt men starkare än stål, och dessutom biologiskt nedbrytbart. Spindlar är svåra att ha i fångenskap och spinner små mängder tråd, så för att kunna producera spindelsilke i stor skala måste man tillverka tråden på konstgjord väg.

Fiberboll. Foto: Lena Holm

Spindeltråd är gjord av proteiner som förvaras i en vattenlösning i körtlar i spindelns bakkropp, innan de spinns till en tråd. Forskarlaget (Anna Rising, Jan Johansson och Marlene Andersson) har tidigare visat att det finns en väldigt brant pH-gradient i spindeltrådskörteln och att det är tio gånger surare där tråden bildas än man tidigare trott. Vidare upptäckte man att enzymet karbanhydras – som omvandlar bikarbonat till koldioxid – finns i stora mängder i spinnkörtelns vägg och är nödvändigt för att pH-gradienten ska upprätthållas.

Dessa båda upptäckter visade hur spindlarna använder pH-förändring och koldioxid för att påverka spindeltrådsproteinerna inom ett väl avgränsat område i körteln, och detta förklarar hur tråden kan bildas väldigt snabbt och på ett bestämt ställe i körtelns utförsgång.

– Den här kunskapen använde vi för att designa ett konstgjort spindeltrådsprotein som kan produceras i stora mängder i bakterier, säger Anna Rising, forskningsledare vid SLU och KI. I och med det kan produktionen bli industriellt intressant och uppskalningsbar.

– Med vår nya kunskap tror vi att det i framtiden kommer att bli möjligt att tillverka konstgjord spindeltråd i industriell skala för användning som exempelvis biomaterial eller för tillverkning av avancerade textilier.

Forskning.se