การเลียนแบบวิธีที่แมงมุมทำผ้าไหมที่ซับซ้อนสามารถนำมาเป็นพรมของวัสดุใหม่ ๆ และสัตว์หรือพืชอื่น ๆ สามารถออกแบบให้เป็นผู้ผลิตได้
Peter Parker โชคดีที่ถูกแมงมุมกัด ไม่ใช่หนอนไหม สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ“สไปเดอร์-แมน” ไม่เพียงแต่จะมีความสวยในแบบซูเปอร์ฮีโร่มากกว่า “ตัวหนอนไหม-แมน” เท่านั้น แต่ในบรรดาผ้าไหมที่ทำขึ้นจากสิ่งมีชีวิตต่างๆ ใยแมงมุมนั้นมีความโดดเด่น ใยแมงมุมที่แข็งแรงเป็นพิเศษ แต่ยืดหยุ่นและน้ำหนักเบา เหมาะสำหรับวัสดุหลายประเภท ตั้งแต่เสื้อเกราะกันกระสุนไปจนถึงนั่งร้านสำหรับกระดูกอ่อนที่กำลังเติบโต
นักวิทยาศาสตร์กำลังเข้าใกล้การไขความลับของแมงมุมด้วยความหวังว่าจะผลิตใยแมงมุมออกมาเป็นกองๆ เพื่อนำไปใช้ให้เกิดประโยชน์ แม้ว่าจะมีความคืบหน้าในการทำความเข้าใจยีนและโปรตีนของใยแมงมุม แต่ความท้าทายยังคงมีอยู่ หนอนไหมถูกเลี้ยงมาเมื่อหลายศตวรรษก่อนและชอบกินใบหม่อนอยู่ใกล้ๆ แต่แมงมุมส่วนใหญ่เป็นทั้งผู้ล่าและผู้โดดเดี่ยว เมื่ออยู่รวมกันเป็นฝูง พวกมันมักจะกลายเป็นคนกินเนื้อคน ทำให้ยากต่อการรวมกลุ่มกัน และในขณะที่รังไหมตัวเดียวสามารถให้ผลผลิตได้ 600 ถึง 900 เมตร แมงมุมจะยอมแพ้หลังจากหมุนตัวออกไปเพียง 130 เมตรหรือประมาณนั้น
ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงพยายามเกลี้ยกล่อมใยแมงมุมจากสิ่งมีชีวิตอื่นๆ โดยทำการทดลองโดยใส่ยีนไหมเข้าไปในแบคทีเรีย ต้นยาสูบ และแพะ (ยังไม่มีหมู แต่การทำกระเป๋าไหมจากหูของสุกรอาจไม่บ้าอย่างที่คิด) นักวิจัยคนอื่นกำลังตรวจสอบใยไหมที่สร้างขึ้นโดยแมลงเช่นผึ้งตัวต่อและมดเมื่อนักวิทยาศาสตร์สามารถผลิตไหมในปริมาณมากได้ในราคาถูก ซึ่งหมายความว่าไม่เพียงแต่ทำให้วัตถุดิบสมบูรณ์แบบ หรือ “สารเสพติด” ของไหม แต่ยังเป็นวิธีที่ดีที่สุดในการปั่นไหม เส้นด้ายก็อาจเข้าสู่ชุดผลิตภัณฑ์ได้ เสน่ห์ส่วนหนึ่งในการควบคุมไหมธรรมชาติคือศักยภาพในการสร้างเส้นใยที่แข็งแรงและยืดหยุ่นได้ที่อุณหภูมิห้องและปราศจากสารเคมีที่รุนแรง คำมั่นสัญญาของเคมีสีเขียวนี้ดึงดูดใจนักวิทยาศาสตร์ที่กล่าวว่าผ้าไหมเป็นทางเลือกที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแทนเส้นใยปิโตรเลียมในปัจจุบัน
“มันเหมาะมาก” แรนดี ลูอิสแห่งมหาวิทยาลัยไวโอมิงในลารามีกล่าว “ถ้าคุณสามารถเลียนแบบได้ คุณสามารถขจัดปัญหามากมายที่คุณมีกับเส้นใยที่มนุษย์สร้างขึ้นทั้งหมดที่มีอยู่ในปัจจุบันได้”
ไหมที่เข้าใจและสำรวจได้ดีที่สุดคือเส้นไหมที่ทำโดยหนอนไหม หนอนไหม บ อม บิกซ์ โมริ หนอนไหมที่เลี้ยงไว้เมื่อ 4,500 ปีก่อนนั้นไม่สามารถอยู่รอดได้อีกต่อไปและหาไม่พบแล้วในป่า ใช้กระบวนการสามขั้นตอน—สร้างโปรตีน, ใส่กาว, ปั่น—ตัวไหมหมุนตัวเองด้วยผ้าห่อศพจากด้ายเส้นเดียวที่ต่อเนื่องกันซึ่งอาจยาวกว่าครึ่งไมล์
ตัวไหมเลี้ยงได้ง่ายและมีการใช้ไหมมานานหลายศตวรรษ ปัจจุบัน ไหมไหมเป็นไหมที่นิยมใช้กันมากกว่าคอลลาเจน แต่ไหมหนอนผีเสื้อมีปัญหา ตัวไหมห่อหุ้มโปรตีนไหมหลักสองชนิดไว้ในเสื้อคลุมของเซริซิน ซึ่งเป็นโปรตีนคล้ายกาวที่ผนึกรังไหมไว้ด้วยกัน เมื่อใช้เป็นไหมเย็บหรือสำหรับงานทางการแพทย์อื่นๆ กาวเซริซินนี้สามารถกระตุ้นการตอบสนองทางภูมิคุ้มกันในคน ดังนั้นจึงต้องเคลือบหรือลอกออก และหนอนไหมปั่นไหมเพียงชนิดเดียว
“เราชอบตัวไหม” David Kaplan จาก TuftsUniversity ใน Medford, Mass กล่าว “แต่ใยแมงมุมมีความหลากหลายมาก เราต้องการใช้ประโยชน์จากมัน”
วงออเคสตราเต็มรูปแบบ
ถ้าหนอนไหมเป็นจอห์นนี่ส์ตัวเดียว แมงมุมก็คือใยไหม แมงมุมที่แท้จริง—เป็นสมาชิกของ Araneae ที่แข็งแกร่งกว่า 39,000 สปีชีส์—ประกอบเป็นใยไหมถึงห้าชนิด Catherine Craig จากพิพิธภัณฑ์สัตววิทยาเปรียบเทียบแห่งมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ด ระบุว่า ต่อมในช่องท้องจำนวนมาก ซึ่งมีรูปร่างและจำนวนแตกต่างกันไปตามสายพันธุ์ ทำให้แมงมุมสามารถผลิตไหมได้มากกว่าหนึ่งชนิดในคราวเดียว และการผสมเส้นใยและโปรตีนจากต่อมต่างๆ เข้าด้วยกันไม่ใช่เรื่องแปลก .
แมงมุมทำผ้าไหมห่อไข่ ไหมห่อเหยื่อ และใยไหม ซึ่งมีหลายแบบ เช่น นั่งร้าน เหนียว หรือโครงสร้าง (ทารันทูล่าที่เก่าแก่กว่าซึ่งไม่ได้สร้างใยที่ประณีตแต่ใช้ไหมห่อไข่และปูโพรง เมื่อเร็ว ๆ นี้แสดงให้เห็นว่าผลิตไหมจากเดือยบนเท้าของพวกมัน การค้นพบนี้ทำให้มีความเป็นไปได้ที่ไหมที่ต่อมหน้าท้องจะมีมากขึ้น การประดิษฐ์วิวัฒนาการล่าสุดและเดือยเท้านั้นมาก่อน)
แมงมุมได้รังสรรค์มันขึ้นมามากว่า 350 ล้านปี ซึ่งเป็นทักษะที่อาจเป็นประโยชน์ในการกระจายความเสี่ยงของพวกมัน เครกกล่าว แมงมุมอยู่ในอันดับที่เจ็ดในบรรดาสัตว์ทุกชนิดในความหลากหลายทั่วโลก เอาชนะแมลงบางชนิดเท่านั้น รวมทั้งไรและเห็บ
ใยแมงมุมที่มีการศึกษามากที่สุดมาจากแมงมุมไหมสีทองNephila clavipesและแมงมุมสวนยุโรปAraneus diadematus ผ้าไหม Dragline ซึ่งแมงมุมลูกกลมเหล่านี้ใช้ในขอบด้านนอกของใยแมงมุมและเป็นบันจี้จัมนิรภัยเมื่อทำหล่นหรือตกลงมาจากที่สูง ได้รับการตรวจสอบมากที่สุด มันมีทั้งความแข็งแกร่งเป็นพิเศษ – ซึ่งหมายความว่าสามารถรับน้ำหนักได้มหาศาล – และแข็งแกร่งมาก – หมายความว่าสามารถดูดซับพลังงานจลน์จำนวนมากก่อนที่จะแตกหัก เส้นใยขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางนิ้วที่ทำจากใยแมงมุม Dragline สามารถหมุน 747 จากท้องฟ้าได้ Lewis กล่าว ไหมไม่เพียงแต่แข็งแกร่งกว่าเคฟลาร์หรือแข็งแกร่งเท่าเหล็กกล้าเท่านั้น มันยังเบาอีกด้วย ดังนั้นจึงเป็นวัสดุที่ยอดเยี่ยมสำหรับสิ่งต่าง ๆ เช่น เสื้อเกราะและเชือกร่มชูชีพ หรือสำหรับการเชื่อมต่อเครื่องบินกับเรือบรรทุกเครื่องบิน
ใยแมงมุมก็ดูเหมือนจะเป็นมิตรภายในร่างกายมนุษย์เช่นกัน การศึกษาแนะนำว่าใยแมงมุมไม่กระตุ้นการตอบสนองที่โกรธแค้นจากระบบภูมิคุ้มกัน Kaplan จาก TuftUniversity ผู้ตีพิมพ์บทวิจารณ์เกี่ยวกับการใช้งานใยแมงมุมใน May Trends in Biotechnologyกล่าว Kaplan อ้างถึงการทดลองกับฟิล์มบางเฉียบที่ทำจากใยแมงมุม Dragline ซึ่งสามารถใช้สำหรับทำแผลได้สล็อตฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ
