合成蛛丝又称为人造蜘蛛丝、人造蛛丝,是一种高弹性、超强韧合成纤维材料。
天然蛛丝是天然动物纤维中强度和弹性最高的蛋白纤维之一,具有良好的生物相容性、可降解性及力学性能,因此展现出广阔应用前景。天然蛛丝来源于蜘蛛,蜘蛛是最常见的动物之一,但由于其有独居、同类相食特性,不适合高密度养殖,因此天然蛛丝产量有限,不能满足市场需求,合成蛛丝应运而生。
经过多年研究积累,合成蛛丝制备方式日益多样,包括凝胶纺丝法、蛋白纺丝法、基因重组法等。合成蛛丝可通过异源合成蛛丝蛋白来制备,即将蛛丝蛋白的合成基因移植到动物(如山羊、蚕、奶牛等)、植物(如花生、土豆等)、微生物(如谷氨酸棒状杆菌、酵母细胞、大肠杆菌等)中,经分泌、繁殖、提取得到。
根据新思界产业研究中心发布的《
2024-2029年合成蛛丝(人造蛛丝)行业市场深度调研及投资前景预测分析报告》显示,合成蛛丝合成成本较高,且合成水平低下,其产业化生产、应用难度较大。近年来,合成生物学技术的快速发展,有望为合成蛛丝的低成本、高效率、大规模制备提供新途径。
合成蛛丝是材料领域研究热点之一,全球相关研究院校及企业有日本Spiber、加拿大Nexia、美国Bolt Threads、Seevis Material Sciences、德国AMSilk、以色列Seevix、德国植物遗传与栽培研究所、芬兰阿尔托大学、英国剑桥大学、南开大学、中国天津大学等。
近年来,全球在合成蛛丝领域取得了不错进展,商业化进程逐渐加快。如美国Bolt Threads推出了首款人工合成蜘蛛丝制成的限量版领带;德国AMSilk是全球首个实现蜘蛛丝蛋白工业化生产的供应商,其合成蛛丝产品已经用于制造医疗设备、化妆用品领域,2024年1月,AMSilk与21st.BIO达成合作伙伴关系,意将推动其合成蛛丝走向大规模生产及应用。
新思界
行业分析人士表示,合成蛛丝在国防军工、机械、智能材料、生物医疗、服装、航天航空、机械等领域应用前景较好。在国防军工领域,合成蛛丝可用于制备防弹衣、防弹车、防弹皮肤、防弹背心等;在航天航空领域,合成蛛丝可用于制备宇航服、飞机结构件、太空电梯等;在服装领域,合成蛛丝可用于编制毛衣、外套、跑鞋等产品。合成蛛丝性能优良,应用前景广阔,随着制备技术突破,合成蛛丝商业化进程将加快。