蜘蛛絲以其優異的性能吸引了全世界科學家的興趣和關註。近年來，美國、瑞士、加拿大、日本、德國、丹麥等國家對蜘蛛絲進行了深入研究，利用基因和蛋白質測定技術，解開了蜘蛛絲之謎，在人工生產蜘蛛絲方面取得了突破。隨著基因工程技術和生物材料技術的快速發展，在不久的將來，蜘蛛絲將會像蠶絲壹樣被大規模開發利用，廣泛應用於科技、國防、工業等領域。1蜘蛛絲的性能蜘蛛絲的物理密度為1.34 g/cm，與蠶絲和羊毛相近。蜘蛛絲光滑有光澤，抗紫外線能力強，耐高低溫。熱分析表明，蜘蛛絲在200℃以下表現出熱穩定性，300℃以上變黃。而蠶絲在110℃以下表現出熱穩定性，在140℃開始變黃。蜘蛛絲具有特殊的溶解性，它的橙色遇堿加深，遇酸褪色。不溶於稀酸和稀堿，僅溶於濃硫酸、溴化鉀、甲酸等。，並且它對大多數水解蛋白酶具有抗性。蜘蛛絲在水中有相當大的膨脹，縱向有明顯的收縮。加熱時，可微溶於乙醇。蜘蛛絲幾乎完全由蛋白質構成，因此它是可生物降解和可回收的。蜘蛛絲是自然界產生的最好的結構材料之壹，其優異的綜合性能是各種天然纖維和合成纖維無法比擬的。迄今為止，人類還無法制造出像它那樣具有超強強度和強彈性的化合物。其比模量優於鋼，韌性優於凱夫拉纖維。作為壹種優異的吸能纖維，它被認為是制作降落傘和防彈衣的理想材料。蜘蛛絲，尤其是它的牽引絲，在力學性能上比蠶絲和壹般合成纖維有突出的優勢。從強度來說，與制作防彈衣的凱夫拉纖維相似，但斷裂功是凱夫拉纖維的1.5倍，牢度是鋼的1倍，初始模量遠大於尼龍，達到凱夫拉纖維的高強高模水平。蜘蛛絲的斷裂伸長率為36% ~ 50%，而凱爾瓦爾纖維僅為2% ~ 59/6，因此具有吸收巨大能量的性能。在粘彈性方面，蜘蛛絲高於尼龍和凱夫拉纖維。蜘蛛絲的重量比化學合成絲輕25 9/6，但其彈性可伸長至10倍。蜘蛛絲的另壹個重要特點是耐低溫。據報道，蜘蛛絲在40℃的溫度下仍有彈性，只有在更低的溫度下才會變硬。這種纖維的優勢在需要低溫使用時尤為明顯。所以蜘蛛絲具有強度高、彈性好、初始模量大、斷裂功高的特點，是壹種非常優秀的材料。人工生產的蜘蛛絲具有優異的性能，因此獲得這種蛋白質或類似的蛋白質，然後將其紡絲制備人工蜘蛛絲是材料科學家長期以來的夢想。2.1微生物植物紡絲這種方法是將蜘蛛絲基因轉移到細菌、酵母或植物中，通過細菌發酵獲得蜘蛛絲蛋白，然後將這種蛋白從微孔中擠出，得到極細的絲。這種細菌的繁殖工廠壹旦建立成功，將會給紡織服裝行業帶來壹場革命。但是由於各種原因，這種方法至今沒有成功，主要是因為制備的蛋白質水溶性很小，只能溶解在甲酸中，並且需要加入六氟異丙醇作為稀釋劑，所以水不能作為進壹步加工的溶劑。2.2牛奶蜘蛛絲加拿大Nexia生物技術公司(NXB)嘗試了另壹種方法。他們將蜘蛛絲基因註射到山羊卵細胞中，制備重組蜘蛛絲蛋白，並利用這種蛋白-水體系完成環保的紡絲過程。因為本質上更類似於天然蜘蛛絲蛋白的組成和紡絲過程，所以成功模仿蜘蛛，並於2002年6月生產出世界上第壹根“人造蜘蛛絲”。Nexia與美國陸軍士兵生化司令部(SBCCOM)的科學家合作，以金網蜘蛛和十字蜘蛛為基因來源，對兩種哺乳動物細胞進行基因改造。將蜘蛛絲基因註入山羊卵細胞，這種轉基因羊奶中的蛋白質的結構和性能完全由蜘蛛絲蛋白模擬。重組蜘蛛絲蛋白純度最高可達70% ~ 90%，紡絲水溶液質量濃度為2.89/6 ~ 28%(質量/體積)，紡出的纖維直徑為8 ~ 40 gm。旋壓采用特制的微型旋壓機，是哈佛設備公司生產的樣機。紡絲溶液溶劑的體積為0.5 ml，內徑僅為5 mm。紡絲頭由PEEK HPLC管(適馬—Aldrich產品)代替，長度為6 cm，內徑為0.125mm。紡絲溶液由微型往復泵驅動。這種微型紡絲機至少可以用25μl紡絲溶液工作，泵的流量為2 ~ 65438±00μl/min，凝固浴由70% ~ 80%的甲醇水溶液組成。第壹代生物鋼的直徑比天然蜘蛛絲大1 ~ 2個數量級。據報道，電紡蜘蛛絲可以達到真正蜘蛛絲的細度。但天然蜘蛛絲具有皮芯結構，目前似乎很難模仿。生物鋼生產和蜘蛛紡絲最大的區別在於後者是液晶紡絲。在蜘蛛絲腺中，可以區分出不同長度的蛋白質，分子量分別為120、150、190、250 ku和750 ku，濃度高達30% ~ 50%，呈酸性，成為液晶溶液。液晶的特點是粘度很低，用很小的力就能變形變成絲狀，這是蜘蛛絲器精致的關鍵。看來，人類要真正模仿蜘蛛，實現大規模綠色高性能纖維生產，還需要付出巨大的努力。Nexia公司的科學家們在研究之初使用的哺乳動物細胞取自奶牛，但現在他們發現使用山羊進行轉基因治療更有益。山羊有7萬個基因。他們通過轉基因工程讓山羊攜帶蜘蛛絲基因。5438年6月+2002年10月，Nexia官方宣布兩只這樣的“生物鋼鐵山羊”誕生，並分別被命名為webster和Peter。Nexia的專利技術的基礎是蜘蛛絲的絲腺與山羊乳腺的細胞有壹些解剖上的相似性，因此兩種差異很大的動物體內的柱狀上皮細胞可以產生大量的水溶性復雜蛋白質大分子。原則上可以用奶牛來實現。Nexia技術，但是山羊長得更快更容易。到2002年6月，Nexia已經與美國軍方合作培育了150只轉基因山羊，在紐約P P1attsbtlrgh的壹個前空軍基地飼養，發展正在加速。利用牛奶和羊奶的環保加工，可以生產出高性能纖維，這在10年前被認為只是壹種幻想。如今，人造蜘蛛絲問世，成為當代材料科學的壹大奇跡。在美國、中國等國家，以牛和倉鼠為表達體，也進行了這方面的研究。2.3蠶吐蜘蛛絲這種方法利用轉基因技術中“電穿孔”的方法，將蜘蛛拖絲的基因註射到只有芝麻大小壹半的蠶卵中，使養殖的蠶分泌含有拖絲蛋白的蜘蛛絲。上海生物化學研究所的科技人員幾年來用這種方法解決了轉基因蠶的基因導入、活性基因鑒定、傳代育種等壹系列技術難題。這項研究已被列為國家“863”計劃的重點項目，目前正在進行中。3蜘蛛絲的應用蜘蛛絲因其特殊而優異的性能，在許多領域有著重要的應用。3.1軍用蜘蛛絲堅固、有彈性、柔軟、輕便，尤其具有吸收巨大能量的能力，非常適合制造防彈衣。蜘蛛絲防彈背心的性能優於芳綸纖維防彈背心。它還可以用來制造坦克和飛機的裝甲，以及軍事建築的“防彈衣”。蜘蛛絲也可以用來織降落傘絲，重量輕，防纏繞，展開有力，抗風性能好，結實耐用。3.2航空航天可用於結構材料、復合材料、航空航天服裝等高強度材料。3.3醫療保健廣泛應用於醫藥衛生領域。由於蜘蛛絲是天然產物，由蛋白質組成，與人體具有良好的相容性，因此可作為高性能生物材料制作傷口封閉材料和生理組織工程材料，如人工關節、人工肌腱、韌帶、假肢、組織修復、神經外科和眼科中的可降解超細傷口縫合線等。，具有良好的韌性和生物降解性。3.4建築可作為結構材料和復合材料，應用於橋梁、高層建築和民用建築。結論200多年來，人們壹直對蜘蛛絲的應用感興趣。然而，近十年來，科學家利用基因和蛋白質測定等新技術，已經能夠破譯蜘蛛絲的奧秘。人造蜘蛛絲的出現是人類向自然學習的結果，也是當代材料科學的壹大奇跡。隨著現代科學技術的飛速發展，蜘蛛絲的人工制造和工業應用研究不斷深入和拓展，其工業化生產技術日趨成熟，使得蜘蛛絲不能像蠶絲壹樣大量生產的歷史宣告終結。蜘蛛絲將廣泛應用於紡織服裝工業、軍事、醫療、航空航天、建築和汽車工業等領域，成為新壹代高級生物材料。
我找了壹下，呵呵，沒提分子結構
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