蜘蛛から学ぶ絹フィブロインの効率的可溶化

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絹フィブロインは従来の繊維製品の用途だけでなく、食品化や化粧品添加剤、生医学材料などへの展開が始まっている。しかし、この実用化のためには効率的な可溶化技術の確立が不可欠の課題である。蜘蛛の巣の糸は、比較的短時間(約30分)で蜘蛛自身が張りなおしているので、糸をアミノ酸モノマーまで分解して再合成しているとは考えにくく、高分子量のまま常温の水系で効率的に可溶化して再紡糸していると思われる。このリサイクル過程での蜘蛛の糸の可溶化機構を明らかにし、さらにその成果を難溶性の絹フィブロインに応用して常温水系での可溶化を企図した。本年度の研究では以下の成果を得た。糸の劣化や再生のための消化(溶解)・紡糸過程の検討の観点から、種々の蜘蛛の糸の力学的性質を調べ、劣化に関する知見や蜘蛛の牽引糸の安全工学的な巧妙さを見出した。フィブロインを簡便かつ効率的に可溶化する方法について、当初、企図した「蜘蛛から学ぶ常温/水系での可溶化」は遠大過ぎるものであった。しかし、この検討過程で超臨界水・亜臨界水による絹フィブロインの可溶化の可能性を見出すことができた。絹フィブロイン可溶化物が容易に入手できれば、上述の絹の展開はさらなる進展が期待できると考え、この研究計画を次年度以降の基盤研究として申請中である。