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转基因“黑寡妇蜘蛛丝”新材料剑指万亿市场 嘉欣丝绸领跑新赛道

2020-12-14 08:57:27东方财富网股吧1070
来源:发布易

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   被喻为“生物钢”的仿生蜘蛛丝近来倍受新材料行业的追捧,但如何大量获取蜘蛛丝纤维一直是行业难题,而这一难题将有望获得突破。据嘉欣丝绸(002404)介绍,其旗下子公司超丝科技已成功获得了多种黑寡妇蜘蛛丝家蚕品种,是行业唯一成功导入黑寡妇蜘蛛丝基因并获得了机械性能优良仿生丝的机构,有望率先实现黑寡妇蜘蛛丝的商业应用。


  全球首款转基因“黑寡妇蜘蛛丝”


  公开资料显示,蜘蛛牵引丝是自然界机械性能最优异的蛋白质丝纤维,因其卓越性能,可广泛应于军工、生物医学、高强度复合材料等领域。而黑寡妇蜘蛛丝是所有44000多个种的蜘蛛丝中性能最优秀的牵引丝之一。


  由于蜘蛛自身特性,个体吐丝量又少,不能通过饲养获得大量的蜘蛛丝。国内外科学工作者已经通过30多年努力,希望利用外源表达系统生产蜘蛛丝,但依然没有实现产业化。


  嘉欣丝绸称,旗下子公司超丝科技研发的黑寡妇蜘蛛牵引丝,最大应力达到了约818MPa,比蚕丝提高了3.86倍,接近蜘蛛丝;最大应变达到44%,比蚕丝提高2.2倍,超过蜘蛛丝。目前,公司已经获得了蜘蛛的葡萄腺丝、鞭状腺丝、聚状腺丝和梨状腺丝等多个蜘蛛仿生丝家蚕品种。同时,研发团队还在积极研发6倍强度的仿生丝。


  另据嘉欣丝绸介绍,此次由子公司超丝科技研发的家蚕蜘蛛超级仿生丝,并非运用市面简单的合成提取技术,而是难度更大、下游应用更广的转基因培育技术,是全球唯一成功地导入了黑寡妇蜘蛛牵引丝基因并获得了机械性能优良仿生丝的机构。


  简单来说,是将黑寡妇蜘蛛的基因直接导入家蚕体内,由家蚕重新吐丝,吐出来的丝不再脆弱,且具备比钢更强的韧度与强度,同时更轻、更薄、更柔软。


  据悉,超丝科技拥有的“利用家蚕丝腺生物反应器合成分泌黑寡妇蜘蛛牵引丝蛋白的方法”相关技术已获得三项国家发明专利。


  目前,黑寡妇蜘蛛丝已经在公司工厂产线上开始做试验,包括试验其生产面料的韧度、强度、轻度、柔软度等,后续将逐步走向市场。


  军民两用剑指万亿市场


  作为生物蛋白丝的黑寡妇蜘蛛丝不仅性能优越,应用领域也十分广泛,可运用于军工、生物医疗、消费服饰等领域,覆盖万亿市场。


  在军工领域,黑寡妇蜘蛛丝是制造防弹衣的绝佳材料。与目前主流制作防弹衣的核心材料凯夫拉(KEVLAR)相比,在相同的重量下,黑寡妇蜘蛛丝的韧性是凯夫拉的15倍,强度是钢的5倍。在相同韧性和强度的情况下,黑寡妇蜘蛛丝的重量比凯夫拉要轻很多。


  此外,黑寡妇蜘蛛丝还可制成雷达、卫星等装备以及军事建筑物等的防护罩。用于织造降落伞,具有重量轻、防缠绕、展开力强、抗风性能好、坚牢耐用等特性。


  在生物医学方面,黑寡妇蜘蛛丝用途也十分广泛。可用作高性能的生物材料,制成伤口封闭材料和生理组织工程材料,如人工关节、人造肌腱、韧带、假肢、组织修复、神经外科及眼科等手术中的可降解超细伤口缝线等产品。黑寡妇蜘蛛丝制成的产品最大的优点在于和人体组织几乎不会产生排斥反应。此外,使用寿命通常可达5至10年,成本也极具优势。


  在消费领域,由蜘蛛丝纤维做成的布料顺滑光亮、可耐高温、防紫外线、防静电。作为高分子蛋白,蜘蛛丝的生物降解性还可减少环境的污染。


  在复合材料和宇航服装等高强度材料领域,黑寡妇蜘蛛丝可用于织造防护材料、车轮外胎、高强度的鱼网等。在建筑方面,可代替混凝土中的钢筋,应用于桥梁、高层建筑和民用建筑等,大大减轻建筑物自身的重量。


  产业化成本优势显著


  应用前景如此广阔的“黑科技”新材料,其产业成本其实不高。据业内专家介绍,黑寡妇蜘蛛仿生丝的生产成本与白厂丝价格相差无几,即60万元左右/吨,既可民用又可军用。


  嘉欣丝绸也表示,我国是全球第一产丝大国,蚕丝来源丰富,具有黑寡妇蜘蛛基因的家蚕在大规模养殖和生产上不具备难度。


  据了解,黑寡妇蜘蛛仿生丝的核心研发人员钟伯雄教授在转基因蚕方向研究超过20年,相关技术领先行业三至五年。


  据嘉欣丝绸介绍,超丝科技产品具备大规模生产的条件后,公司将大力追加投入。目前,黑寡妇蜘蛛仿生丝正在嘉欣丝绸全资子公司特欣织造产线上试验面料,一旦面料合格,特欣织造现有产线即可转换为仿生丝面料产线,开始量产。


  行业人士分析称,嘉欣丝绸手握国际顶尖仿生丝黑科技与蚕茧收烘及丝绸面料量产能力,同时拥有极为广阔的下游应用市场,未来前景可期。


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