研究人员成功制造了一种可以纺出人造蜘蛛丝的装置，其与蜘蛛自然产生的丝非常接近。人造丝腺能够通过模仿蜘蛛丝腺中自然发生的各种化学和物理变化来重建丝的复杂分子结构。
这种环保创新是迈向可持续发展的一大步，可能会影响多个行业。这项研究由日本 RIKEN 可持续资源科学中心的 Keiji Numata 与 RIKEN 先锋研究集群的同事领导，发表在《自然通讯》杂志上。
蜘蛛丝以其强度、柔韧性和重量轻而闻名，其拉伸强度可与同直径的钢材相媲美，强度重量比更是无与伦比。除此之外，它具有生物相容性，这意味着它可以用于医疗应用，并且可以生物降解。那么为什么不是所有东西都是由蜘蛛丝制成的呢?由于多种原因，从蜘蛛身上大规模采集丝已被证明是不切实际的，这需要科学家们开发一种在实验室中生产丝的方法。
蜘蛛丝是一种生物聚合物纤维，由具有高度重复序列的大蛋白质(称为蜘蛛丝)制成。丝纤维内有称为β片层的分子子结构，其必须正确排列才能使丝纤维具有独特的机械性能。重建这种复杂的分子结构多年来一直困扰着科学家。RIKEN 科学家并没有尝试从头开始设计这个过程，而是采用了仿生方法。
正如 Numata 解释的那样，“在这项研究中，我们尝试使用微流体来模拟天然蜘蛛丝的产生，这涉及通过狭窄通道流动和操纵少量流体。事实上，我们可以说蜘蛛的丝腺发挥着一种作用。天然微流体装置。”
研究人员开发的设备看起来像一个小矩形盒子，里面刻有微小的通道。将前体蛛丝蛋白溶液放置在一端，然后通过负压将其拉向另一端。
当蜘蛛丝流经微流体通道时，它们会受到化学和物理环境的精确变化，这是通过微流体系统的设计实现的。在正确的条件下，蛋白质自组装成丝纤维，具有其特有的复杂结构。