سرايا - مثل الطاهي المحترف الذي يملك وصفات خاصة به تجعل طعامه شهيا ولذيذا، فإن العناكب تستخدم محسّنا جزيئيا طبيعيا لتقوية حريرها، وكان التنافس بين الباحثين في الوصول إلى هذه الوصفة الخاصة وتنفيذها بطريقة صديقة للبيئة، وهو ما يزعم فريق بحثي صيني أنهم نجحوا فيه.

وكانت إحدى الطرق الفعالة التي اقترحها الباحثون في الماضي لإنتاج ألياف شبيهة بحرير العنكبوت، هي إدخال عناصر مكونة لبروتين "الأميلويد" مع بروتينات حرير العنكبوت (السبيدروين)، مما أعطى نتائج إيجابية في إنتاح حرير يشبه في قوته ومتانته ما ينتجه العنكبوت.

ولكن من ناحية أخرى كانت له آثار بيئية وصحية سلبية، وهي المشكلة التي عالجها الفريق البحثي من معهد كارولينسكا وجامعة سوتشو بالصين في الدراسة الجديدة المنشورة بدورية " أدفانسد فانكشنال ماتريال".

وبروتينات حرير العنكبوت المعروفة أيضا باسم "السبيدروين"، هي اللبنات الأساسية لحرير العنكبوت، ويتم تصنيعها وتخزينها داخل غدد متخصصة في بطن العنكبوت، وتسمى بـ "الغدد الحريرية"، ولدى العناكب عدة أنواع منها، وينتج كل منها نوعا مختلفا من الحرير لأغراض مختلفة مثل التقاط الفرائس أو بناء الشبكة أو تكوين الشرنقة.

وتتضمن عملية إنتاج حرير العنكبوت عدة خطوات هي:

النسخ والترجمة الجينية: داخل الغدد الحريرية تُنتج الخلايا المتخصصة بروتين الحرير "السبيدروين" من خلال عمليات النسخ والترجمة الجينية، ويتم تصنيعه عادة على شكل سلاسل بروتينية طويلة ومتكررة تحتوي على مناطق ذات تسلسلات مختلفة من الأحماض الأمينية، وتحدد هذه التسلسلات خصائص الحرير الناتج مثل قوته ومرونته والتصاقه.

التخزين: بمجرد تصنيعه يُخزّن السبيدروين بشكل مركز داخل الغدد الحريرية لحين الحاجة إليه، وتعمل الغدد الحريرية كخزانات، حيث تحتفظ به في شكل سائل.

البثق: عندما يحتاج العنكبوت إلى استخدام الحرير، فإنه يضغط على غدده الحريرية للضغط على السائل، مما يجبره على المرور عبر قناة ضيقة تسمى المغزل، وعندما يمر عبر المغزل فإنه يخضع للتحول من السائل إلى الألياف الصلبة من خلال عملية تُعرف باسم "الغزل"، وتتضمن هذه العملية محاذاة وترتيب جزيئات السبيدروين في بنية منظمة للغاية، مما يؤدي إلى تكوين ألياف الحرير.

التصلب: بمجرد إخراجها من المغزل تتصلب ألياف الحرير من خلال عمليات مثل الجفاف أو التعرض للهواء، وتشكل خيوطا قوية ومرنة.