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最近,我们关注了市场上受欢迎、有趣的新技术。 被称为超越尼龙的第二代革命新材料,叫做黑寡妇蜘蛛仿生机器人。 我打听了一下蜘蛛侠科幻电影的含义,本着格物致知的钻研精神,做了一些粗浅的研究和验证。 说实话,一开始我以为只是炒面,但研究结束后,我自己很震惊。 这里面真的蕴藏着万亿级的市场,在生物医药和军工领域的应用更加卓越,而且国内在这部分已经不算走在老年人前面了。

最初看到嘉欣丝绸子企业的超丝绸技术在黑寡妇家蚕超仿生机器人的研制上有所突破,他们宣布研制的家丝绸强度比普通丝绸强了3.86倍。 目前,浙大教授钟伯雄还是超丝科技大股东,还在积极开发强度为6倍的仿生机器人。 要说这个3.86倍的强度是什么概念,那就是可以应用于军需产业的支持性军服。 也就是说,如果士兵受伤或骨折,其军服的强度足以支撑士兵的身体和关节,而且与皮肤非常紧密,重量极轻。 而且,在生物医学行业,这种强度仿生机器人现在可以作为心脏瓣膜的材料。

说实话,一般来说,即使说得太华丽了,我也有疑问。 如果不自己验证的话是不会相信的。 虽然不才,但军需产业没有多少资源,有点难以验证。 但幸运的是,上海还有院长级的朋友,所以我去问了一下这个仿生机器人在生物医学方面这个应用是否可靠。 也许是天意,但这个咨询,居然让这个超丝科技的黑蜘蛛仿生人在上海某医院开始进行心脏瓣膜材料试验的同时,有效的反馈非常高。 虽然不知道具体是哪家医院,但是据说都不公开,所以我认为是为了保护技术专利。 也可以问问拥有上海医院渠道资源的合作伙伴来验证一下。

然而,这种黑寡妇家蚕的超仿生机器人达到6倍强度后将具备防弹功能,在组织支架、人工肾、人工食管等生物医学行业中的应用将更加广泛。 要制造出卓越的新材料,仿生机器人有取代碳纤维的潜力,更轻、更强、更便宜。

其实作为介质的材料,蚕丝就像“百变金刚”,我们有时需要使用它的“硬度”,有时需要使用它的“柔软性”。 因为具有良好的组织相容性。 生物医药行业希望材料在保持金属足够支撑力的同时实现可控分解,长时间或短期保持在人体内,不发生排斥反应,分解的产物也能被人体安全吸收。 寡妇蜘蛛丝完美地处理了这个问题。 下图为丝(丝)蛋白微纳纤维多孔支架。

过去,蚕丝蛋白主要用于临床级组织创面的修复,而以蚕丝蛋白制作高端医疗器械产品。 特别是高强度的黑寡妇仿生蚕丝蛋白作为医疗器械产品。 目前国内还处于试验阶段(技术已经处于世界领先水平),其自身价格远远低于目前使用的以前传下来的材料,我国是世界第一大丝绸生产大国,丝绸来源丰富。 根据嘉欣丝绸的官方回答,带有黑寡妇蜘蛛基因的家蚕在大规模养殖和生产上没有困难,仿生机器鱼的价格也接近普通白工厂的纱线。

在以前的脑外科手术中,颅骨固定装置(骨钉、连接片)需要硬度高的材料。 该材料在患者骨骼的自我修复过程(6(12个月)中逐渐分解,到骨骼完全恢复的时间点实现完全分解。 而脑外科手术中的人工脑膜需要柔软、永不分解的材料,终生伴随人体,不产生排斥反应。 与以上特定诉求相比,中科院上海微系统所去年成功研制出了丝素蛋白钉,并在此基础上继续研制各种人体移植和替代组织器官。

很多人可能不知道,蚕丝肌动蛋白在医疗(研究)行业至少有三维应用。

在一维应用中,肌动蛋白(及其改性材料,下同)作为线性材料,在手术缝合线、人工韧带、人工肌腱等方面的应用和探索取得了不少成果。

在二维行业,肌动蛋白通过“静电纺丝技术”可以制成片状材料,目前在创伤敷料、疝修补片、皮肤再生、心脏瓣膜等方面做出了价值贡献。

sf/pcl复合纤维膜的断裂伸长率比纯丝切蛋白膜提高35倍,随着丝切蛋白含量的增加,浸润性增加。 另外,sf/pcl膜明显增强了前成骨细胞mc3t3-e1的细胞活力和骨分化能力。

进入更多具有三维结构的复杂机体后,细胞与细胞、细胞与基质的相互作用关系也是三维的。 近年来兴起的再生医学技术研究的核心是构建细胞和细胞支架结合的三维复合体。 研究人员已尝试构建的三维肌动蛋白类织物材料应用于人工血管、磨骨修复、人工肾和人工食管等多种组织修复研究。

黑蜘蛛仿生技术最直接应用于军工和生物医疗,蚕丝蛋白溶液通过一系列的生物制造技术,也可以成为硬盘、传感器、光学器件等。 年,可以保存数字新闻、生物新闻的新一代丝绸蛋白质存储技术问世。 丝素蛋白硬件不仅可以保存数字新闻,还可以保存血液、dna等人体差别生物新闻。 丝素蛋白由于没有电介质,可以在强磁场、强辐射和极端条件(高温、低温、高湿度)下正常工作。 具有综合应用特点,根据该技术可以应用的场合有很多。

从超丝技术的有趣性开始研究,在此过程中还发现了另一家企业——浙江丝路传生物技术。 在国内蚕丝蛋白医疗材料的研究探索中,丝绸之路生物科学技术创立于10年前,已布局,在蚕丝蛋白上创新开发产业级原料,与包括美国、韩国、日本等国在内的前沿科研力量合作,共同推动原料产研结合的快速发展。 以下是超丝技术的研究开发方向:

更值得一提的是,嘉欣丝绸第二大股东浙江凯喜雅投资有限公司母公司浙江凯喜雅国际股份有限公司,百分之百控股浙江丝绸之路传统生物技术。 也就是说嘉欣丝绸与丝绸之路传入的生物技术同为实效统治者的下属资产。 这两家企业将来在黑寡妇仿生机器人的开发和生产上一定能够依靠嘉欣丝绸这一产业化平台进行合作,擦出火花。

写代码发现嘉欣丝绸这种黑蜘蛛仿生机器人今天在一年一度的中国丝绸大会上得到了中国丝绸协会的大力肯定。 嘉欣丝绸改良了家蚕和黑寡妇蜘蛛的基因组合,成功地开发出了可广泛应用于军工、生物医学等多个行业的超仿生机器人,这不是噱头,而是客观事实。

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13 silk技术知乎

14高分子科学的前沿

15新民晚报

标题:“聊一聊最近风很大的黑寡妇蜘蛛仿生丝”

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