每年这个时候又快到了——是时候拿出万圣节装饰，装扮大厅，摆满各种阴森的物品，包括极受欢迎的聚酯蜘蛛网。有趣的是，科学家们创造了自己的人工蜘蛛丝版本，由促进愈合的蛋白质制成，而不是引发恐惧。这种合成丝足够耐用，可以制成绷带，已显示出在治疗小鼠的关节损伤和皮肤损伤方面的潜力。
蜘蛛丝是已知的最强自然材料之一，在同等重量下，其强度超过钢。但是，收集蜘蛛丝相当困难，因为蜘蛛是领地性的，并且以彼此为食，这使得它们不适合像蚕那样进行养殖。因此，研究人员转向了合成方法。一种方法是通过工程微生物产生蜘蛛丝蛋白，但这证明很困难，因为蛋白质通常会聚集在一起，减少了产量。为了解决这个问题，高炳炳及其团队旨在改变天然蛋白质序列，使用微生物创造出更易于拉伸且保持稳定的蜘蛛丝。
研究人员首先工程化微生物，以生产丝蛋白，同时还加入了额外的肽。这些新肽的模型参考了淀粉样多肽中的模式，帮助人工丝蛋白在折叠时整齐排列，并防止它们在溶液中粘在一起，从而提高了产量。通过使用一系列小的中空针头与3D打印机喷嘴连接，团队在空中将蛋白质溶液拉成细丝，将其纺成较厚的纤维。这种方法类似于一个大型人工蜘蛛在编织其网。
接下来，他们利用人工丝纤维制作了原型伤口敷料，并在患有骨关节炎和与糖尿病相关的慢性伤口的小鼠身上进行了测试。这些敷料允许药物治疗的便捷整合，结果显示与标准绷带相比，伤口愈合有所改善。具体来说，患有骨关节炎的小鼠在仅仅两周后就经历了肿胀减少和组织修复改善，而接受类似敷料治疗的糖尿病小鼠的皮肤损伤在16天后显示出显著愈合。这些新型基于丝的绷带具有生物相容性和生物降解性，表明在未来医学应用方面具有潜力。
作者对中国国家重点研发计划、中国国家自然科学基金、江苏省研究生研究与实践创新计划、南京科技大学教学改革项目、南京科技大学药学院学科基金以及南京科技大学优秀博士学位论文培育项目的支持表示感谢。
