蚕丝是一种古老而非凡的材料，有很多用途。现在，生物医学工程师正在用它制造不同类型的医用植入物，而一种新方法使这种植入物的制造变得更容易、更便宜。

许多动物都产丝，如有些贻贝靠丝附着在岩石上，蜘蛛则用丝网诱捕猎物，但对人类最有用的丝来自于人们常说的蚕，家养蚕蛾的幼虫。每只幼虫在成蛹前都会结茧，它是桑蚕蛹期的囊形保护层，由数百米长的丝纤维织成。

蚕茧经过加工后其蛋白质能在高温高压下压塑成医用植入物

医生青睐丝有多种原因。首先，它是天然材料，会随着时间的推移在体内分解，所以丝制的植入物都不需要手术移除，其次，对它过敏的人不多，所以一般来说，使用丝制的植入物是安全的。

但问题是，用于制造丝植入物的材料保质期不长，它们由一种叫丝蛋白的蛋白质构成。当化学家们从丝纤维中去除一种名为丝胶的胶状物质后，剩下的就是丝蛋白。丝蛋白通常溶于水，但像所有的蛋白质一样，它们会随着时间的推移而分解，此外水也增加了丝材料的重量和体积，这导致运输费用非常昂贵。

戴维·卡普兰（David Kaplan）是美国马萨诸塞州塔夫茨大学的生物医学工程师，他和他的同事们希望着手解决这些问题。他们先将丝胶从丝纤维中去掉，将丝蛋白溶解在一种名为溴化锂的高浓度盐溶液中，然后加水稀释这些混合物，再用液氮冷冻。接下来他们把冰冻的混合物放进一个气压很低的空间里，让极低的温度和压力将其中的水蒸发掉（这一过程称为冷冻干燥，在制作速溶咖啡和其他食品时通常用到）。最后，研究人员把冻干的材料磨成粉末，这些粉末的直径在30纳米到1微米之间。

英国谢菲尔德大学研究自然材料的科学家克里斯·霍兰德（Chris Holland）没有参加这项研究，但他认为，“这是一种完全不同的处理丝材料的方法。”

卡普兰和他的团队发现，他们可以通过压塑成型的方法把蚕丝粉制造成非常坚固的部件，这些部件在每平方厘米超过6400公斤的高压下成型，在145℃的温度下成型最坚固。这些用粉末状蚕丝制成的部件比用溶解的蚕丝蛋白制成的部件更结实，其结实的程度甚至优于木材。

卡普兰和他的团队在一月份的《自然材料》杂志上报道了他们的研究进展。

卡普兰指出，许多不同种类的医用植入物都可以用粉末状的蚕丝制成，包括用于固定骨折的螺钉，用于从受感染的耳朵里排除积液的小管道等，工程师们甚至可以在部件中添加酶，以确保它们降解，这样就不用术后移除了。

任何可以在体内使用而不造成伤害的材料都被科学家们描述为具有“生物相容性”。霍兰德说，“蚕丝粉具有生物相容性的事实堪称锦上添花。”这意味着它们还有另外一种可能：在压塑成型的植入物中添加药物，如抗感染的抗生素或者抗癌药物等。这些药物会随着时间的推移从植入物中慢慢释放。这样，病人就不需要吃药或者打针了。
 

来源：自然与科技