Tussah Silk Fabricを生物医学的および高度な複合アプリケーションの最前線にする分子および構造的特性は何ですか？

野生のアンテラエアシボルムによって紡がれた非マルベリーシルクバリアントであるTussah Silkは、生物医学工学と高性能複合材料の変換材料としてますます認識されています。グリシンが支配するアモルファス領域を散りばめたアラニンが豊富なβシート結晶材の高い割合を特徴とする、そのユニークな分子アーキテクチャは、それを並外れた機械的適応性と生体適合性に付与します。最近のフーリエ変換赤外線分光法（FTIR）およびX線回折（XRD）分析により、Tussah Silkの線維性線維症は、Bombyx Mori Silkと比較して15〜20％高い結晶性指数を示し、弾力性を保持しながら負荷負担能力を高めていることが明らかになりました。この構造の二重性は、引張強度（最大500 MPa）と柔軟性が動的な生理学的環境に耐えるために共存する必要がある外科用縫合などの用途にとって重要です。

生物医学の文脈では、 タッサシルク 免疫原性が低く、低劣化率（in vivoで6〜24か月）により、組織工学の足場に最適です。合成ポリマーとは異なり、その分解副産物（主にアミノ酸）は非毒性であり、代謝経路にシームレスに統合されます。 Biomaterials Scienceに掲載された研究は、間葉系幹細胞を播種したTussah絹足場に、繊維の固有のカルシウム結合部位のために骨形成を促進することを示しています。さらに、残留セリシンペプチドに起因するその生来の抗菌活性は、化学物質コーティングを必要とせずに、インプラント感染リスクを減少させます。

高度な複合材料の場合、ナノフィブリルからマクロスケールの糸に及ぶTussah Silkの階層構造は、エポキシまたはポリラトン酸（PLA）マトリックスでカスタマイズされた補強材を有効にします。原子間力顕微鏡（AFM）の研究では、その繊維の粗い表面地形がポリマーとの界面の接着を改善し、ガラス繊維の対応物と比較して複合材料の曲げ強度が30〜40％増加することを示しています。航空宇宙および自動車産業は、シルクの窒素含有タンパク質が本質的に抑制を抑制するため、厳しい可燃性基準（UL94 V-0定格）を満たす軽量で耐衝撃性のパネルを作成するために、タッサシルクカーボン繊維ハイブリッドを調査しています。

イノベーションの処理は、その有用性をさらに増幅します。エレクトロスピニング技術は、99.97％の効率でPM0.3粒子を捕捉できる空気ろ過システムの調整可能な多孔性を備えたTussahシルクナノファイバー（直径50〜200 nm）を生成します。一方、酵素バイオフィニッシングにより、柔軟なバイオセンサーで使用される超薄型の導電性シルクフィルムを作成するためのブレークスルーであるフィブロインの完全性を損傷することなく、セリシンを選択的に除去できます。円形の製造が牽引力を獲得するにつれて、イオンシルクとイオン液体溶媒との互換性が閉ループリサイクルを可能にします。これは、石油由来のケブラーまたはナイロンとはまったく対照的です。

Tussah Silkの生来の生化学、構造的汎用性、および生態効率の高い処理の収束は、次世代の材料科学におけるその役割を固め、生態学的な持続可能性と最先端の技術的需要のギャップを埋める