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        三百美元的限量款領帶秒沒,時尚潮牌的新寵蛛絲蛋白的神奇在哪

        2021-08-27 02:44:44
        海外星云 2021年10期
        關鍵詞:蛛絲酵母生物學

        帶著羊皮的帽子,穿著紫貂的皮草,夾著鱷魚皮的包,穿著小牛皮的鞋,20年前最闊綽的穿著方式也就是如此。近些年,隨著人們動物保護意識的提升,逐漸減少了對野生動物的傷害。

        如今,利用合成生物學技術,只需要細胞就可以做出牛皮等材料,相比一頭牛只能產出有限的牛皮來說,細胞更可持續(xù),在合適培養(yǎng)條件下能夠產出更多材料。其中,蛛絲蛋白是一種研究相對成熟的技術。

        在紡織市場,Bolt Threads公司(以下簡稱“Bolt”)是成功將蛛絲蛋白商業(yè)化的一個案例。

        Bolt的聯(lián)合創(chuàng)始人丹· 懷特梅爾和大衛(wèi)· 布里斯托都畢業(yè)于加利福尼亞大學,Dan是化學和化學生物學博士,David是生物工程學博士,兩人在博士期間便開始合成生物學和生物材料的研發(fā), 有豐富的研發(fā)經驗,2010年畢業(yè)后共同創(chuàng)立了Bolt。

        截至目前,Bolt融資總金額約為2.15億美元,擁有專利82項,涉及有機化學、合成生物學、人造絲等領域。

        可降解的蛛絲蛋白

        蛛絲蛋白強度高、韌性大、具有獨特的三維空間網狀結構,在酸性條件或者紫外線照射情況下會發(fā)生降解,是一種生物降解環(huán)保材料。

        雖然叫做蛛絲蛋白,但制造過程中并沒有一只蜘蛛因此受到傷害,準確的說應該是重組蛛絲蛋白,即使用基因工程技術和蛋白質工程技術,通過工程細菌或者酵母生產蛛絲蛋白。

        Bolt采用的是含有生產蛛絲蛋白基因線路的酵母細胞,利用糖和水發(fā)酵,大量生產蛋白質,然后再分離和純化蛛絲蛋白,去除酵母細胞。最后將蛋白紡織成纖維,用來制作服裝,類似于人造絲和腈綸。Dan曾表示,酵母細胞可以自我復制,并且只需要糖,成本大約每磅10美分。

        Bolt表示,紡織行業(yè)是環(huán)境污染的重災區(qū),目前,超過60%的紡織品是由聚酯和其他不可再生的石油衍生纖維制成,Bolt的蛛絲蛋白技術提供了可再生、可循環(huán)的生產方式。

        2017年3月,Bolt推出了首款商用蛛絲蛋白產品,定價314美元的50條限量版領帶在幾分鐘內全部售罄;2019年7月,美國潮牌StellaM c C a r t n e y和一家知名運動品牌聯(lián)合推出了Biofabric網球連衣裙,采用Bolt的蛛絲蛋白和纖維素混紡纖維制成,可完全生物降解。

        已被用于美容、護理行業(yè)

        在Bolt,蛛絲蛋白還被用在美容和個人護理行業(yè)。盡管聽起來著實有些獵奇,但其實它與用于紡織的蛛絲蛋白制作工藝相同,都是利用酵母細胞發(fā)酵的方法獲得蛛絲蛋白,Bolt將蛛絲蛋白制成粉末,穩(wěn)定地融入個人護理配方中,包括洗發(fā)水、清潔劑、乳液、面膜等。

        Bolt的蛛絲蛋白可以作為化妝品中角蛋白和合成聚合物的替代品,減少了動物來源和石油來源的原料使用。而且Bolt 還表示,臨床實驗證明,蛛絲蛋白可以保護皮膚和頭發(fā),免受環(huán)境中污染和藍光造成的損傷,還可以增加皮膚的緊致度和彈性,減少細紋和皺紋的出現(xiàn),并改善整體皮膚的外觀,與相關公司的合作產品也已經在2020年底推出。

        其實,蛛絲蛋白的應用不只在于上述兩方面,在醫(yī)藥、高分子材料、防護材料等方面都有應用,以醫(yī)藥領域為例,蛛絲蛋白可用于制備支架等具有生物相容性的材料,其機械性能遠超大部分現(xiàn)有的合成和聚合材料;在藥物遞送方面,蛛絲蛋白可作為一種基于蛋白質的生物聚合物,用于水凝膠、納米顆粒等遞送系統(tǒng)。

        Bolt 表示,幾十年來,基因工程技術已經安全地發(fā)酵生產出許多重組產品、例如胰島素和疫苗等,蛛絲蛋白也是如此,它的原料是糖,而糖主要來自美國的糧食作物玉米。

        不過在當前糧食危機的大背景下,從糧食中發(fā)酵生產蛛絲蛋白或其它生物產品,似乎也不是最佳選擇,糧食的主要用途還是要解決人們的溫飽問題。好在合成生物學的應用更為廣泛,已經有研究實現(xiàn)了利用植物或者工程微生物,將空氣中的二氧化碳轉化為糖類等碳源,可作為生物發(fā)酵的原材料。

        此外,Bolt 還有菌絲體的技術,菌絲體細胞在培養(yǎng)條件下可以生成相互連接的3D網絡,這一材料主要用于制造仿真皮革。

        大衛(wèi)表示:從生物進化以及生物在地球上的存活方式中獲得啟發(fā),我認為生物是解決可持續(xù)性發(fā)展問題的最佳技術。為了在地球上再呆上1000年或10000年,Bolt回顧40億年前大自然的原始設計,尋找新的靈感。

        或許20年后, 我們依然可以使用各種“聚合物”和“皮革”,與現(xiàn)在的區(qū)別是,不再需要開采石油,不再需要野生動物,更加環(huán)保和可持續(xù)。

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