Kontakt  |  Press  |  Annonsera  |  Om kakor  |  In English In English  |  RSS RSS

När forskningen hänger på en tråd

Spindeltråd har länge varit ett eftertraktat biomaterial. När forskarna i Uppsala inte kom vidare med framställningen av konstgjord spindeltråd lämnade de labbet och gav sig ut på jakt efter den spindeln som gör den starkaste tråden.

Publicerat 2010-03-09

vetenskap För att få tag på generna som kodar för rätt proteiner åkte forskarna Anna Rising och Stefan Grip till Sydafrika. Där fångade de över hundra spindlar av en art som gör de starkaste trådarna.
– De här spindlarna spinner ganska stora nät som mynnar ut i en tratt som går ner i marken. På så sätt var det lätt att hitta dem, säger Anna Rising som efter fångsten fick hjälp med identifikationen av sydafrikanerna och en professor vid universitet i Pretoria. De levande spindlarna skickades vidare till England där DNA togs fram som sedan skickades till forskningslabbet på Sveriges Lantbruksuniversitet. Under de följande fem åren pågick sedan ett EU-finansierat forskningsprojekt (”Spiderman”) under ledning av professor Wilhelm Engström.

Starka egenskaper

Fördelarna med spindeltråd är många – bland annat har den extrema mekaniska egenskaper som hög draghållfasthet och töjbarhet
– Om en spindeltråd skulle vara lika tjock som en whiteboard penna skulle den sannolikt kunna stoppa en jumbojet i luften, säger forskaren Anna Rising.

Det har länge funnits ett intresse att använda spindeltråd både i medicinska och tekniska tillämpningar, men framgången med produktionen av spindeltråd har varit begränsad. Detta beror mest på att spindlar är rovdjur och är svåra att hålla i fångenskap, dessutom producerar varje spindel ganska små mängder spindeltråd.

Flera mer eller mindre misslyckade försök har gjorts för att framställa konstgjord spindeltråd med den så kallade rekombinanta teknologin. Det vanligaste är att man överför DNA till bakterier som sedan framställer proteinet. Genom storskalig odling av bakterier och rening av proteinet är det möjligt att tillverka stora mängder på kort tid.

Bakterier gör tråden

Efter spindelfångsten fick forskargruppen tillgång till spindelns DNA och projektet tog fart på allvar. Analysen av DNA sekvensen som kodar för spindeltråds-proteinet visade att en stor region i mitten av proteinet består av  kortare sekvenser. Därför provade  att bara uttrycka en liten bit av just den sekvensen i bakterier. 

Första försöket lyckades och efter rening av det konstgjorda proteinet formades spindeltrådar spontant i fysiologisk lösning. Med facit i hand verkar detta som en enkel lösning på ett komplext problem.
– Proteinet får sina egenskaper av att det är långt och ihopkopplat i sin struktur – då har man tänkt att man behöver en så stor bit som möjligt för att göra spindeltrådar. Det är inte allt som går att tänka ut, man ska ha lite tur också, säger Anna Rising.

Från idé till produkt

Alla inblandade i projektet blev erbjuden att köpa in sig i företaget Spiber Technologies som grundades 2008. Anna Rising (som numera är VD) och hennes medarbetare, bland annat Jan Johansson och My Hedhammar valde att satsa på företaget som finansieras av privatpersoner och Vinnova.

Företagets största utmaning just nu är att skala upp produktionen och även reningsprocessen. Dessutom är patentansökningar en viktig del av verksamheten. På lite sikt är företaget intresserat av cellodlingsapplikationer. Ett exempel på detta är att använda spindeltrådarna som odlingsyta för celler som ska implanteras i en patient, till exempel insulin-producerande celler som i nuläget både är svåra att odla och att transplantera.

Ett annat alternativ är att använda materialet i sig som ett implantat för att främja tillväxten av patientens egna celler.

Resultat från försök på råttor ser lovande ut. Anna Rising anser att den akademiska världen är bra för att utveckla idéer eftersom det är högt i tak och för att man tänker långsiktigt.
– Det hela började med en galen idé men det funkade! Men det har tagit sju år och det är otroligt roligt att jag har fått varit med hela vägen från idé till produkt.
Text: Natalie von der Lehr
Foto: Anna Rising

 

Fakta: Egenskaper
Hög draghållfasthet
Hög töjbarhet
Lätt material
Biologisk nedbrytbart
Biokompatibelt

 

Fördelar med konstgjord spindeltråd
Kontrollerbar och skalbar process
Olika tre-dimensionella strukturer – fiber, skum, film, nät
Görs enbart i fysiologiska lösningar
Lätt att sterilisera – termisk stabilt upp till 260 grader
Goda mekaniska egenskaper
Kemiskt stabilt – kan i princip bara lösas upp av myrsyra
Kan anpassas till olika medicinska och tekniska tillämpningar

Etiketter

vetenskap , forskning , spindlar , spindeltråd , kemi , naturvetenskap

Kommentarer