由于丝绸具有非常独特的机械性能,因此是非常理想的材料,但是人们对于丝绸的形成机理并不了解。虽然人们发现离子有助于产生丝绸的纤维,但是离子起到的准确作用并不清楚。
有鉴于此,魏茨曼科学研究所Ulyana Shimanovich等报道冷冻电子显微镜技术与元素分析结合,说明丝绸的形成过程中,金属离子丝腺(silk gland)内部形成丝绸过程中金属离子的组成和空间分布。
本文要点
(1)
在蛋白质分泌和存储的阶段,金属离子均匀的分布在丝腺内。当纤维被纺丝后,离子从蚕丝蛋白的核心区域移动到蚕胶蛋白涂层,而且该过程伴随着蛋白质分子链的排列以及粘度的提高。
(2)
这种变化导致蛋白质对于剪切非常敏感,开始从液相变为固体,而且金属离子掺杂能够改变纤维的机械性能。
参考电竞投注官网
Brookstein, O., Shimoni, E., Eliaz, D. et al. Metal ions guide the production of silkworm silk fibers. Nat Commun 15, 6671 (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-50879-9
https://www.nature.com/articles/s41467-024-50879-9