1. Silkestillverkningen börjar i körtlarna :
- Inuti spindelns buk finns specialiserade sidenkörtlar.
– Dessa sidenkörtlar innehåller sericinproteiner lösta i vatten.
– Sericinproteinerna fungerar som byggstenarna för silkesfibrerna.
2. Bildning av silkesfibroin :
- Den flytande silkeslösningen genomgår modifiering när den passerar genom spinndysan, en fingerliknande struktur placerad i spetsen av spindelns buk.
- Spinndysan rymmer många mikroskopiska tappar.
– När silkeslösningen passerar genom tapparna kommer den i kontakt med syre, vilket utlöser omvandlingen av sericinproteiner till silkesfibroin, ett olösligt protein.
- Denna molekylära omarrangering bildar kärnstrukturen i silkesfibrerna.
3. Montering och justering :
- När silkesfibroinmolekylerna bildas, sätts de ihop sig själv till flytande kristallina nanostrukturer, där molekylerna ställs in på ett parallellt sätt.
– Detta exakta arrangemang bidrar till sidens överlägsna mekaniska egenskaper.
4. Borttagning av vatten :
- De inriktade silkesfibroinmolekylerna extruderas genom tapparna och dras in i en fiber av spindeln.
– Under dragningsprocessen minskar vattenhalten i silket snabbt genom avdunstning.
– Denna uttorkning förstärker fiberns styrka och styvhet ytterligare.
5. Härdning och tvärbindning :
- När silkesfibern väl är på plats genomgår den härdning, vilket gör att den når sin slutliga styrka och stabilitet.
– Denna härdningsprocess innebär tvärbindning mellan silkesfibroinmolekylerna och bildar kovalenta bindningar som håller ihop fibern.
6. Sidenarkitektur :
- Spindlar kan producera olika typer av silke med distinkta egenskaper beroende på vilken funktion de fyller (t.ex. draglina, fångstnät, kokong, etc.).
– Variationen i silkes egenskaper uppstår från sammansättningen av silkesproteiner och strukturen hos de spunna fibrerna.
Spindlarnas anmärkningsvärda förmåga att spinna självmonterat siden har inspirerat forskare att utforska sätt att utnyttja detta naturliga material för olika tekniska och biomedicinska tillämpningar. Att förstå processerna bakom silkespinning har bidragit till framsteg inom biomimik och utvecklingen av syntetiska material med liknande egenskaper som spindelsilke.
