Spindelväv, eller spindelsilke som forskaren Fred-Eric Sammalisto vid Aalto-universitetet kallar det, är ett unikt material. Det är väldigt starkt men uttöjbart på en och samma gång.
Men spindeln producerar inte enbart en sorts väv. Det finns upp till sju olika typers spindelsilke.
Spindelnätets ram består av den starkaste silkestypen – samma silkestyp som spindeln också hänger i. Dessutom kan spindeln producera ett mer limaktigt silke som den binder fast de olika trådarna i nätet med.
Fångstspiralen består av ett mer töjbart silke och ytterligare finns ett särskilt silke för att vira in bytet med. Äggsäcken som honan väver för att bära äggen i på sin rygg är även den av en särskild sorts silke.
Alla dessa olika silkestyper produceras av ett vätskelikt ämne som spindeln genom en speciell process förvandlar till fiber. Sammalisto är särskilt intresserad av hur den här komplicerade processen går till.
Inga spindlar i laboratoriet
– Förr band man fast spindlarna med ryggen neråt på ett bord och drog ut spindelväven som den producerade. Spindeln kan inte sluta producera silke då man samlar upp det kontinuerligt. Till sist förgås den av näringsbrist. Här finns uppenbara etiska problem och därför låter vi spindlarna vara i naturen, säger Fred-Eric Sammalisto.
Det finns alltså inga levande spindlar på Aalto-universitetets laboratorium, där Sammalisto arbetar med sin forskning som doktorand. Han är med i forskningsgruppen för biomolekylära material, det vill säga ämnen som naturen producerar. Forskningsgruppen leds av professor Markus Linder.
– Naturen har haft miljarder år på sig att utveckla fungerande biologiska material, vi behöver inte uppfinna hjulet på nytt.
Sammalisto påpekar att syntetiska material utvecklade av människan kan ha goda egenskaper, men vara problematiska med tanke på återvinning och nedbrytbarhet.
Det här är en av orsakerna till varför ämnen som naturen själv utvecklat är attraktiva i dag. Spindelsilke är ett miljövänligt material. Inga giftiga eller skadliga ämnen används till produktionen av det.
I dag är det möjligt att på konstgjord väg producera riktigt spindelsilke.
Levande fabriker
– Genom evolutionen har alla organismer samma ursprung, alltså har alla levande organismer maskineriet för att läsa DNA-instruktioner. Förenklat sagt betyder det att man kan ta genen för spindelvävsprotein från en spindel och lägga in den i bakterier som sedan producerar proteinet åt oss, säger Fred-Eric Sammalisto.
I laboratoriet har Sammalisto bioreaktorbyttor fyllda med simpla bakterieceller. Bakteriecellerna är mikroskopiskt små ”cellfabriker” som producerar spindelsilkesproteinet för forskarna. Sedan jobbar forskarna vidare med materialet. Det går att producera kilometervis med silkestråd av en ganska liten mängd vätskelösning.
Kan spindelväv revolutionera industrin?
Spindelsilke har potential att användas för flera olika ändamål. Till exempel kunde spindelsilke användas för klädtextiler, särskilt elastiska sportkläder.
Dessutom kan spindelsilke användas som kirurgisk tråd eftersom det är biokompatibelt, alltså utlöser den ingen motreaktion i människokroppen. Spindelsilke kan också användas för andra medicinska applikationer, till exempel stödmaterial för vävnadsodlingar eller material för implantat.
Det går även att producera genomskinliga filter som kan ersätta plast i till exempel livsmedelsförpackningar.
– Så teknologin är tillräckligt utvecklad. Det är produktionsmängderna som ännu måste ökas. Dessutom borde fiberbildningsprocessen optimeras för att producera tillräckligt av materialet.
Fred-Eric Sammalisto är en av gästerna i Efter Nio. Du kan se hela avsnittet här nedan: