飞蜘蛛和丝抗生素

丝不仅仅是用来织网的;它可以帮助蜘蛛飞行,还可以制造抗生素浸渍绷带
2021年11月2日

采访

Sara Goodacre,诺丁汉大学

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蜘蛛网

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克里斯·史密斯采访了诺丁汉大学的萨拉·古达克,她研究钱蛛和丝的进化,以了解更多关于这些高飞的蛛形纲动物的信息。

克里斯-
当然,和我们在一起的是Sarah Goodacre,她研究金钱蜘蛛,你知道它们为什么叫这个名字吗,Sarah?

莎拉-
这是一个很好的问题。所以它们的正式名称是蛇蝇科。它们也变得越来越小,尽管它们中的一些可能会稍微大一些,钱蜘蛛是我们对它们的一种亲切的称呼。

克里斯:他们吃什么,怎么吃?

蜘蛛真的很擅长吃农民田地里的害虫。它们会吃你花园里的害虫,但底线是它们吃很多其他无脊椎动物,偶尔它们也会互相吃。

克里斯:我注意到金钱蜘蛛,而不是像莎莉和布莱恩发现的那种更大的蜘蛛。事实上,我甚至不知道它们能长到那么大,但通常是它们在微风中从我身边漂过的时候。因为你看到这张网经过,网的末端有一只蜘蛛。这是意外吗?是一只蜘蛛不小心脱离了它现在被困在救生索上,还是故意的?

萨拉:嗯,我认为这是蜘蛛最吸引人的行为之一。许多其他种类的小蜘蛛,它们故意飞到空中。它们用丝质作帆,爬到高处。这是一米左右的丝绸,这是相当多的,如果你已经有一到两毫米长,想想看,然后风抓住了它。关键是一旦他们决定上升,他们就无法控制自己飞多远。我们认为一些钱蛛,就是你可能在夏天看到的从你身边漂过的那种它们来自70公里外。

克里斯-等等,多久了?70年?

萨拉:当然,一旦它们飞行了70公里,一旦它们开始飞行,它们可能会再这样做,日复一日。我们知道其中一些甚至可能跨越大洋。因为当它们降落在水面上时,它们也可以从那里起飞。继续这段旅程。

克里斯:一只蜘蛛体内到底有多少丝呢?大概蜘蛛体内有很大一部分化学物质是用来制造丝的。

莎拉-蜘蛛丝腺是最神奇的小储存器官,它们在那里偷走了液体丝。它们绝对不想在蜘蛛体内变成固体,但一旦它离开蜘蛛,我们希望形成一种纤维或胶水,因为有些丝绸看起来像胶水。事实上,有些蜘蛛会互相吐丝,也会互相吐胶。我们看到的一些丝绸非常好。比人的头发细一千倍。所以实际上从体积上讲,它们并没有像你想象的那样用那么多来做一根很长的线,那有几米长。

Chris -我确实读到人们对蚕丝的医学应用很感兴趣,因为很明显,它具有很强的生物相容性,因此它很可能具有良好的耐受性。

萨拉:是的,人类细胞对蜘蛛丝的耐受性很好。不像蚕丝,它真的不是。正因为如此,我们可以利用这些特性来制造我们自己的人造版本。在我的实验室里,我们和化学家们合作,在我们制造的人造蜘蛛丝中加入了额外的分子扭曲。我们把抗生素也粘在蛛丝上,这样我们就能让蛛丝,像我们说的,比蜘蛛本身更聪明。

克里斯-那这是怎么回事?为什么,为什么你要把抗生素粘在丝绸上?

莎拉:嗯,我们认为这种丝可能在医学上很有用。当然,21世纪最大的挑战之一是,微生物细菌真的会感染伤口并引起各种问题。这里的聪明之处在于,如果我们能获得一些我们想要的特性,一个蜘蛛丝网或薄膜,无论我们想要生产什么,我们可以添加一些特性,比如抗微生物的抗菌活性,通过粘贴抗生素,我们也可以使抗生素只有在细菌活跃时才会脱落并起作用。所以我们正在制造非常智能的材料。如果你喜欢的话,这确实适用于我们在医疗应用中所需要的东西,但却受到了我们周围自然世界的启发。以及它所给予的灵感。

克里斯-这些含抗生素的蚕丝有什么用途?你会把它部署在哪里?

萨拉:所以我们认为我们可以在组织再生或组织再生中使用抗生素丝。其中一个关键的事情是,你不需要把抗生素粘在上面,你可以把生长因子粘在上面,作为细胞生长的小信号和方向线。所以这取决于用户。您希望您的丝绸有什么额外的功能吗?我们知道它可能是粘的,也可能是有弹性的。我们知道它是可生物降解的,我们知道它是透明的,我们知道它很坚固,我们知道它很好,等等。你还想要什么?如果你想让它抗菌,如果你想让它告诉细胞如何生长,所有这些都是医学应用,我们认为这会给医生提供一套不同的选择来治疗他们正在治疗的任何疾病。如果你想想蜘蛛家族作为一个整体是多么的多样化,可能有一大堆,更多的灵感在那里,只是等待。

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