人造蚕丝是从乳清蛋白中开发出来的

科学家们已经找到了一种方法来将牛的乳清蛋白从人造丝中取出，这一进步可能会为新一代的新型生物传感器或自溶伤口敷料铺平道路。由于其许多显著的特点，丝绸是许多地区需求很高的材料。

它是轻巧的，但比一些金属更坚固，可以非常有弹性。目前，丝绸是从养殖的蚕中收获的，成本相当高。“在全球范围内，许多研究团队正在研究人工生产丝绸的方法，” 来自DESY的Stephan Roth说。

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罗思说: “这种人造材料还可以被改造成具有新的、量身定制的特性，并且可以用于诸如新型生物传感器或自溶解伤口敷料等应用。” 瑞典皇家理工学院 (KTH) 的兼职教授。

然而，在丝绸的情况下，模仿自然是很难的。研究人员专注于自组装材料。“。一些蛋白质在适当的条件下将自己组装成纳米纤维。然后将含有这些蛋白纳米原纤维的载体流体通过一个小的运河被泵送，”来自KTH的Fredrik Lundell说。

“额外的水从侧面垂直进入，并将原纤维挤压在一起，直到它们粘在一起并形成纤维，” Lundell说。后一种过程被称为流体动力聚焦，该研究团队以前用纤维素原纤维生产人造木材纤维。

同样来自KTH的Christofer Lendel说: “事实上，这个过程与蜘蛛产生丝线的方式有几个相似之处。”在这项新的研究中，纳米原纤维是由一种来自奶牛乳清的蛋白质在热和酸的影响下形成的。

原纤维的形状和特性很大程度上取决于溶液中的蛋白质浓度。在不到4% 的情况下，形成长、直和厚的原纤维。它们的长度可达2000纳米，厚4到7纳米。

然而，在初始溶液中只有6% 或更多的蛋白质浓度略高，原纤维保持短得多，更薄，平均长度只有40纳米，厚度为2-3纳米。

此外，它们是弯曲的，看起来像微小的蠕虫，比长直的原纤维柔软15到25倍。然而，在实验室里，短而弯曲的原纤维形成了比长而直的原纤维更好的纤维。研究人员获得了大约5毫米长、中等质量的人造丝绸纤维。

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“我们使用乳清蛋白来详细了解基本原理。现在，整个过程可以被优化，以获得更好的或新的，量身定制的性能，"Lendel说。

这样，研究结果可以帮助开发具有新特征的材料，例如用于医学应用的人造组织。