科學(xué)家成功開發(fā)出具有醫(yī)學(xué)用途的生物活性蛛絲結(jié)構(gòu)

隨著科技的發(fā)展，目前研究人員能夠利用新技術(shù)合成出具有和真正蛛絲相似機(jī)械性能的絲狀材料，這種材料或許有望應(yīng)用于治療諸如癌癥等多種類型的疾病；近日，一項(xiàng)刊登在國際雜志Advanced Materials上的研究報(bào)告中，來自斯德哥爾摩的研究人員就通過研究開發(fā)出了一種新方法來制造具有生物活性的蛛絲結(jié)構(gòu)。

由于具有較好的強(qiáng)度和彈性，蛛絲因在醫(yī)學(xué)上的潛在用途而引起科學(xué)家們的注意，研究人員就希望利用蛛絲來作為進(jìn)行組織修復(fù)的支架、運(yùn)輸藥物、感知生物標(biāo)志物或者抗菌涂層等。但尋找一種滿意的方法來合成模擬蛛絲的蛋白似乎對(duì)于科學(xué)家們而言非常難以捉摸。研究者Hedhammar說道，我們就嘗試?yán)梦⒘黧w、濕紡及靜電紡絲等技術(shù)來開啟模擬紡絲的過程，其中很多過程非常難以設(shè)計(jì)，而且需要一些苛刻的化學(xué)物質(zhì)（比如甲醇）來使絲線在形成后不溶于水，避免其生物活性的喪失。

基于此，研究人員利用了一種最新開發(fā)出的新型生物化學(xué)技術(shù)，即利用微型圖象表面來濃縮蛋白，形成有機(jī)納米線或涂料結(jié)構(gòu)。就好像一個(gè)非常小的毛刷，研究人員所使用的表面上含有微型硅柱，其就具有一定的疏水性；隨后研究人員設(shè)計(jì)出了兩種類型的絲狀蛋白，其中一種對(duì)抗體具有高度親和性，另外一種則具有細(xì)胞結(jié)合特性。

通過移除微型硅柱頂部的可溶絲狀蛋白微滴后，研究人員完成了三種不同形式的合成絲狀結(jié)構(gòu)，即納米線（nanowires，能夠用作癌癥療法）、局部敷料（local coatings，用于生物標(biāo)記物的檢測(cè)）和絲綿（silk sheets，能夠用作細(xì)胞生長(zhǎng)支架）。舉個(gè)例子，為了能開發(fā)出納米線，研究人員將微滴置于這種特微型圖象表面結(jié)構(gòu)，隨后拖動(dòng)微滴，這樣就會(huì)在支柱上留下很多絲線材料。

類似地，為了開發(fā)出絲綿結(jié)構(gòu)，研究人員將微滴置于微型圖象表面頂部，所產(chǎn)生的絲綿結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性能通過其浸入在水中和細(xì)胞培養(yǎng)基中來檢測(cè)；最后研究者說道，這種新型絲綿結(jié)構(gòu)具有一定的完整性，其并不會(huì)出現(xiàn)任何一點(diǎn)溶解的跡象，這就證實(shí)了特殊蛋白就能成功被轉(zhuǎn)化成為穩(wěn)定的絲狀結(jié)構(gòu)。