Benjamin Schmuck, forskare och Anna Rising, professor, visar hur trådproduktionen går till. Processen härmar spindlens egen produktion.
I en scen i en av Spindelmannenfilmerna stoppar superhjälten ett skenande tunnelbanetåg med sin tråd. Uträkningar har visat att tråd från en viss spindel faktiskt skulle klara det på riktigt. Så mycket energi kan tråden absorbera innan den går sönder.
Länge har forskningens blickar riktats mot spindlarna. Skälet är just att deras tråd är så stark och elastisk och att den därför är högintressant för många användningsområden.
Problemet har varit att tillverka tråden lika bra som spindeln – och i betydligt större skala.
Nu ser forskare vid Sveriges lantbruksuniversitet i Uppsala ut att ha lyckats hitta receptet.
– Det var häpnadsväckande. Vad vi vet har ingen kommit i närheten av våra resultat, säger Anna Rising, professor i biokemi, om känslan när hon insåg vad forskarlaget åstadkommit.
Framgången öppnar för industriell produktion. Inte minst hägrar medicinska tillämpningar, som hjälp när nervertrådar ska läkas ihop eller i konstgjorda senor och ligament. Men för det är utvecklingstiden är lång.
– Därför tittar vi på annat också. Adidas och North Face är märken som använt spindeltråd i prototyper av jackor och skor. Tråden har även stötdämpande egenskaper och kan användas i sådant som rymdutrustning för att skydda känsliga delar, säger Benjamin Schmuck, forskare.
Produktion av rep eller kompositmaterial är andra möjliga användningsområden.
Anna Rising är professor och biokemist och leder forskargruppen på SLU och KI som utvecklar produktionen av spindeltråd. Nu söks externa samarbetspartners för att kunna ta tråden till marknaden.
Men hur går allt till? Jo, spindeltråd är uppbyggt av speciella proteiner, så kallade spidroiner, som fogas samman till en tråd i en tunn kanal i djurets bakkropp. Redan för drygt tio år sedan var SLU-forskarna först i världen med att förmå genmanipulerade kolibakterier att framställa proteinet.
På SLU görs tråden genom att spindelns trådgörar-gen placeras in i bakterien. Det forskarna lyckats med är att odla bakterien så att den producerar mycket stora mängder spidroinprotein, som sedan spinns till tråd.
I labbet på SLU har spindeltråd nu tillverkats i flera olika varianter. Även spindeln använder varianter av sin tråd i sitt nät.
Det är Benjamin Schmuck som genom att styra saker som pH-värde, syresättning, och tillsats av näringsämnen, har hitttat framgångsreceptet för odlingen av bakterien.
– Jag fick testa mig fram genom väldigt mycket "trial and error". Känslan var helt fantastisk när jag till sist hade en bakterie som producerade ett väldigt lösligt protein, i mycket stor mängd, säger han.
Hans genombrott innebär att forskarna kan producera 14,5 gram rent spindeltrådprotein från 1 liter bakterieodling, vilket är tio gånger mer jämfört med tidigare nivåer och väl över de 10 gram som beräknas krävas för att det ska finnas ekonomi i storskalig produktion.
– 14,5 gram per liter låter inte mycket. Men ur den mängden får vi ut 125 kilometer tråd på 75 timmars spinntid, säger Anna Rising.
Som grädde på moset kräver Uppsalaforskarnas odlingsmetod inga starka kemikalier. Vattenbaserade lösningsmedel räcker för att proteinet inte ska klumpa sig.
Precis som i spindelns körtel bildas tråden av små, små droppar av ett visst proteinet. Benjamin Schmuck är forskaren som hittade protokollet för odlingen av den genmanipulerade bakterien som producerar proteinet.
Nu söks partners för att få hjälp att ta ut spindeltråden på marknaden.
– Vi tror att många är intresserade eftersom det finns så många möjligheter, säger Anna Rising.
Några år efter sin veterinärexamen började hon doktorera i spindeltrådsprojektet på SLU. Först fick hon samla spindelarter i det vilda i Sydafrika – och fastnade i nätet. I dag bär alltid hon alltid en spindel med sig. Som ett halsband.
Professor Anna Rising har vigt sitt forskarliv åt en av evolutionens stora vinnare: spindeln. Den finns i mängder av arter och över hela jordklotet. Nu vill forskarna härma en av nycklarna till framgången, spindeltråden.
– Det fick jag av min syster i present, säger hon och skrattar.