Kunstigt edderkoppespind kan måske bruges i kroppen

Lovende ny metode skaber spindelvævsagtigt materiale, som er sikkert nok til medicinsk brug i kroppen.

Silkespind fra edderkopper er både let, stærkt og elastisk, og forskere har i mange år forsøgt at kopiere det. Men det er endnu ikke lykkedes til fulde. (Foto: Toby Melville © Scanpix)

Forskere fra det tekniske universitet KTH (Royal Institute of Technology) i Stockholm har prøvet at eftergøre edderkoppers og silkeorms evne til at skabe biologiske tråde med ganske særlige egenskaber.

Styrken og smidigheden i spindelvæv gør det oplagt at prøve at kopiere strukturen i et syntetisk materiale, som også kan bruges til sundhedsformål.

Det er der eksperimenteret med før med teknologiens hjælp, men det har typisk involveret brug af kemikalier, som ikke er egnede til at blive sendt ind kroppen på mennesker. Eller som ødelægger de medicinske egenskaber, stoffet skal have.

- Mange af processerne har været komplicerede at designe, og de har krævet skrappe kemikalier som metanol for at gøre trådene uopløselige i vand, oplyser en af forskerne bag de svenske forsøg, lektor My Hedhammar fra KTH's afdeling for proteinteknologi.

- Det ødelægger også den bioaktivitet, som er nødvendig til medicinsk brug, forklarer hun.

Forstørrelsen viser nanotrådene, som blot måler en tusindedel af diameteren på et menneskehår. (© KTH)

Sårheling og lægemiddel-transport

Forskerne i Stockholm har i stedet prøvet at benytte nye biokemiske teknikker til at kontrollere designet af deres materiale.

Resultaterne har de netop offentliggjort i det videnskabelige tidsskrift Advanced Materials.

Samme sted har de selv flere forslag til, hvordan sådan et syntetisk materiale i fremtiden vil kunne bruges medicinsk:

  • Til støtte ved beskadiget væv
  • Til levering af lægemidler i kroppen
  • Til brug for biomarkører, som sladrer om kroppens symptomer
  • Til antibakterielle belægninger

Hårbørste-design

Produktionen af det nye materiale foregik ved, at forskerne placerede dråber fra en proteinholdig væskeopløsning på noget, de selv sammenligner med ”en utrolig lille hårbørste”.

Børsten bestod af bittesmå væskeafvisende søjler i et mikroskopisk mønster.

Ved at trække dråberne hen over overfladen, blev der efterladt tilstrækkelig meget af opløsningen til at skabe en sammenhængende tråd, som det ses på billedet oven for.

Hvis de i stedet lod dråberne fordampe på ”hårbørstens” søjler, blev der et silkeagtigt væv tilbage, som var stabilt nok til at overleve at blive puttet i vand i flere dage uden at gå i opløsning.

Ved at variere processen kunne forskerteamet altså både fremstille silkelignende nanotråde, væv og belægninger.

De eksperimenterede samtidig med to forskellige typer proteiner med forskellige medicinske egenskaber, som overlevede fremstillingsprocessen.

Forming silk without using chemicals