桑蠶絲直徑13-18微米柞蠶絲直徑21-30微米蛛絲粗絲直徑0.93~1.4μm,細絲直徑0.56μm蛋白絲(蠶絲、蜘蛛絲)用作醫用生物材料的研究蠶絲的組分是絲素和絲膠,由絲膠包裹絲素而成。絲素含量約佔70%,絲膠的含量約佔25%,其餘為少量碳水化合物、臘質、色素等。絲素蛋白以反平行摺疊鏈構象(β-sheet)形成極細微的微纖維再由許多微纖維組成直徑約為1μm的細纖維,而後由數十根細纖維組成直徑為10~18μm的蠶絲。蠶絲的絲素和絲膠中含有18種人體氨基酸,所以蠶絲與人體有良好的親和性和相容性。絲素蛋白的力學效能隨其存在的形式而改變,以纖維形式存在時的力學效能為最好。對於生絲拉伸試驗的斷口顯微分析顯示絲素蛋白膜在乾燥環境中和有機環境中很脆。這是蠶絲的力學效能不如蛛絲的根源之一。以往的外科手術縫合線由聚甘油酸有機材料組成,手術後殘留在人體內,以後分解為水和CO2形成對於人體內肌體組織的汙染。現在手術縫合線採用蠶絲。在蠶絲表面覆蓋一層有機矽,然後編織成柔軟的絹絲縫合線,它與人體肌體有良好的相容性,不會產生任何汙染和炎症。利用蠶絲的柔性和透過性在絲素中加入殼聚糖聚合物製成具有一定強度和彈性的蠶絲素膜可以用作人造面板,也可以製成蠶絲蛋白創傷面的保護膜。這種膜有彈性,不易破損,且有良好的粘結性和透溼性可以防止創面感染。蠶絲還可製成診斷用的生物感測器。蠶絲素膜可以用作抗血栓醫用材料。對於蠶絲的力學特性進行研究發現其強度和剛度數值與人體肌腱非常接近,因此可以應用於人工肌腱和韌帶的醫療中。蜘蛛的種類很多,蛛網的網型區別很大。蛛絲的直徑有明顯差別。蛛網由三種蛛絲組成:框架絲,徑向幅絲,螺旋形環向絲。前兩種絲是蛛網的骨架絲,直徑較粗,強度較高;螺旋絲直徑較細,強度稍低,外包粘液,粘液含水量達80%,含有豐富的氨基酸。一般骨架絲的直徑在1μm以上,環向絲直徑約0.6μm。有時為增加強度,蜘蛛來回紡絲形成5~10根蛛絲一股。按文獻提供的尋常庭院蛛絲實驗結果:粗絲直徑0.93~1.4μm,細絲直徑0.56μm,斷裂時伸長126~146%,拉伸強度為717.5~1490MN/m2,最終彈性模量2175~3725MN/m2,斷裂功93.3~298MJ/cm2。微鏡顯示:蛛絲中分子排列緊密有序呈晶體狀,類似金屬的晶體化組織,有些斷面分子排列類似橡膠的分子組織結構,這些斷面交替出現,這是蛛絲具有高強度和高彈性和高韌性的根本原因。蠶絲的不足之處是強度不夠高和彈性效能有限。蛛絲的強度和彈性比蠶絲高很多,它是目前已知的天然動物纖維絲中強度和彈性最高的一種蛋白纖維。蛛絲的延伸度可以達到130%而不斷裂。同時它還具有耐溼性和耐低溫效能,蛛絲在零下500~600C的低溫下仍能保持高彈性和防菌防黴的特性。目前,蛛絲已經是製造輕質防彈衣和航空陀螺儀懸線的最好材料。早在李時珍的《本草綱目》中就記載了蜘蛛具有治療瘡腫、脫肛等疾病的醫療價值。在80年代後,中國動物學會成立了“蛛行學專業委員會”,白求恩醫科大學進行了有關蜘蛛醫用價值的研究。目前有關蛛絲的醫用研究正在迅速開展之中。
桑蠶絲直徑13-18微米柞蠶絲直徑21-30微米蛛絲粗絲直徑0.93~1.4μm,細絲直徑0.56μm蛋白絲(蠶絲、蜘蛛絲)用作醫用生物材料的研究蠶絲的組分是絲素和絲膠,由絲膠包裹絲素而成。絲素含量約佔70%,絲膠的含量約佔25%,其餘為少量碳水化合物、臘質、色素等。絲素蛋白以反平行摺疊鏈構象(β-sheet)形成極細微的微纖維再由許多微纖維組成直徑約為1μm的細纖維,而後由數十根細纖維組成直徑為10~18μm的蠶絲。蠶絲的絲素和絲膠中含有18種人體氨基酸,所以蠶絲與人體有良好的親和性和相容性。絲素蛋白的力學效能隨其存在的形式而改變,以纖維形式存在時的力學效能為最好。對於生絲拉伸試驗的斷口顯微分析顯示絲素蛋白膜在乾燥環境中和有機環境中很脆。這是蠶絲的力學效能不如蛛絲的根源之一。以往的外科手術縫合線由聚甘油酸有機材料組成,手術後殘留在人體內,以後分解為水和CO2形成對於人體內肌體組織的汙染。現在手術縫合線採用蠶絲。在蠶絲表面覆蓋一層有機矽,然後編織成柔軟的絹絲縫合線,它與人體肌體有良好的相容性,不會產生任何汙染和炎症。利用蠶絲的柔性和透過性在絲素中加入殼聚糖聚合物製成具有一定強度和彈性的蠶絲素膜可以用作人造面板,也可以製成蠶絲蛋白創傷面的保護膜。這種膜有彈性,不易破損,且有良好的粘結性和透溼性可以防止創面感染。蠶絲還可製成診斷用的生物感測器。蠶絲素膜可以用作抗血栓醫用材料。對於蠶絲的力學特性進行研究發現其強度和剛度數值與人體肌腱非常接近,因此可以應用於人工肌腱和韌帶的醫療中。蜘蛛的種類很多,蛛網的網型區別很大。蛛絲的直徑有明顯差別。蛛網由三種蛛絲組成:框架絲,徑向幅絲,螺旋形環向絲。前兩種絲是蛛網的骨架絲,直徑較粗,強度較高;螺旋絲直徑較細,強度稍低,外包粘液,粘液含水量達80%,含有豐富的氨基酸。一般骨架絲的直徑在1μm以上,環向絲直徑約0.6μm。有時為增加強度,蜘蛛來回紡絲形成5~10根蛛絲一股。按文獻提供的尋常庭院蛛絲實驗結果:粗絲直徑0.93~1.4μm,細絲直徑0.56μm,斷裂時伸長126~146%,拉伸強度為717.5~1490MN/m2,最終彈性模量2175~3725MN/m2,斷裂功93.3~298MJ/cm2。微鏡顯示:蛛絲中分子排列緊密有序呈晶體狀,類似金屬的晶體化組織,有些斷面分子排列類似橡膠的分子組織結構,這些斷面交替出現,這是蛛絲具有高強度和高彈性和高韌性的根本原因。蠶絲的不足之處是強度不夠高和彈性效能有限。蛛絲的強度和彈性比蠶絲高很多,它是目前已知的天然動物纖維絲中強度和彈性最高的一種蛋白纖維。蛛絲的延伸度可以達到130%而不斷裂。同時它還具有耐溼性和耐低溫效能,蛛絲在零下500~600C的低溫下仍能保持高彈性和防菌防黴的特性。目前,蛛絲已經是製造輕質防彈衣和航空陀螺儀懸線的最好材料。早在李時珍的《本草綱目》中就記載了蜘蛛具有治療瘡腫、脫肛等疾病的醫療價值。在80年代後,中國動物學會成立了“蛛行學專業委員會”,白求恩醫科大學進行了有關蜘蛛醫用價值的研究。目前有關蛛絲的醫用研究正在迅速開展之中。