I en ny studie har forskare vid Sveriges Lantbruksuniversitet, SLU, och Karolinska Institutet, KI, gjort nya upptäckter om sammansättningen hos spindeltråden: världens segaste kända fiber.
Forskarna analyserade spindeltråd från brospindlar med hjälp av histologi, LC MS/MS av spindeltråden samt av den stora ampullkörteln (där spindeltråden tillverkas) och dess innehåll, bulk-RNA-sekvensering av olika organ och alla spindelns körtlar, sekvensering av hela spindelns genom, scRNA-sekvensering av den stora ampullkörteln samt med spatiell transkriptomik.
Resultaten visade att spindeltrådens fiber består av tre lager som ligger runt varandra. De är främst uppbyggda av 18 olika proteiner men sammansättningen skiljer sig markant vilket ger de olika lagren unika egenskaper. Varje lager tillverkas i sin egen del av spinnkörteln. I körteln finns sex olika celltyper som var och en endast finns i en av de tre zonerna.
I studien låg fokus på den starkaste av spindelns olika typer av trådar, nämligen den som används som säkerhetslina av spindeln själv. Den kan absorbera mer rörelseenergi än exempelvis Kevlar som används i skottsäkra västar.
Spindeln kan återvinna sina trådar genom att utsöndra matspjälkningsenzym från munnen och ”dricka” upp det upplösta silket.
De nya kunskaperna om spindeltråden, dess uppbyggnad och tillverkning kan komma till användning i produktionen av konstgjord spindeltråd.
– Jag tycker det är ett otroligt häftigt material, det är världens segaste fiber och ändå kan spindlarna producera den blixtsnabbt och från förnyelsebara råvaror utan att använda starka lösningsmedel eller höga temperaturer – det borde vi lära oss också! säger Anna Rising, professor vid SLU och forskare vid KI, som lett forskningen tillsammans med Johan Reimegård, bioinformatiker vid SciLifeLab vid Uppsala universitet.
Förhoppningen är att i framtiden kunna använda konstgjord spindeltråd i flera olika applikationer.
– Några användningsområden skulle kunna vara medicinska (implantat eller matriser för cellodling), eller som högpresterande fibrer i tekniska textilier/sportutrustning, säger Anna Rising.
Läs mer i den vetenskapliga artikeln på Science Advances: https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adn0597