1. ใยแมงมุม เส้นใยนาโนจากธรรมชาติ
ท่านที่ได้เคยชมภาพยนต์เรื่อง มนุษย์แมงมุม (spider man) ที่กาลังลงโรงฉายอยู่ในปัจจุบันอาจจะสงสัยว่า
เป็นไปได้อย่างไรที่ใยแมงมุมเส้นเล็กๆ เพียงเท่านั้นจะสามารถรองรับน้าหนักของมนุษย์คนหนึ่งให้ห้อยโทนโจนทะยานไปมา
ระหว่างซอกตึกต่าง ๆ โดยไม่ขาด
เป็นไปได้แน่นอน ในความเป็นจริงแล้ว ใยแมงมุมถือได้ว่าเป็นวัสดุธรรมชาติที่มี
ความแข็งแรงอย่างน่าอัศจรรย์ เนื่องจากโครงสร้าง โปรตีนไฟโบรอีน (fibroine) ที่
จัดเรียงตัวอย่างเป็นระเบียบสูง ถ้าจะเทียบไปแล้วใยแมงมุมแข็งแรงกว่าเหล็กถึง 5 เท่า และ
แข็งแรงกว่าเส้นใยเคฟลาร์ที่ใช้ผลิตคอมโพสิทในงานทางวิศวกรรมและทางทหารถึง 3 เท่า
ในน้าหนักที่เท่ากัน นอกจากมีความแข็งแรงแล้วในแมงมุมยังมีความเหนียวที่ดีมากสามารถยึด
ตัวออกได้สูง จะเห็นได้จากความมีประสิทธิภาพของมันในการดักจับแมลงต่างๆ ที่บินชนโดย
ไม่เกิดการขาดแต่อย่างใด ใยแมงมุมหนึ่งเส้นมีขนาดเล็กกว่าเส้นผมมนุษย์กว่า 10 เท่า แต่
สามารถที่จะหยุดผึ้งที่บินด้วยความเร็ว 20 ไมล์ต่อชั่วโมงได้ถ้าจะมองภาพให้ชัดเจนมากขึ้น
ใยแมงมุมเส้นเดียวที่มีความหนาขนาดเท่ากับดินสออาจจะมีความสามารถในการที่จะ
หยุดเครื่องบิน โบอิ้น 747 ให้หยุดบินได้เหมือนแมลงอย่างไม่ยากเย็นนัก
แมงมุมผลิตเส้นใยหลายชนิด เพื่อการใช้งานที่รหลากหลายและต่อมผลิต
เส้นใยก็มีชื่อเรียกแตกต่างกัน
ต่อม Ampulleceae major และ minor ผลิตเส้นใยสาหรับใช้
ในการไต่
ต่อม Pyriformes สร้างเส้นใยที่สานกันเพื่อดักเหยื่อ
ต่อม Aciniformes สร้างใยเพื่อใช้ในการหุ้มตัวเหยื่อ
ต่อม Tubiliformes สร้างเส้นใยเพื่อเป็นถุงหุ้มไข่
ต่อม Coronatae สร้างเส้นใยที่มีความเหนียวเป็นพิเศษ
แมงมุม Cribellate พบ ต่อมcribellar ซึ่งประกอบด้วยท่อเล็ก ๆ ที่สามารถสร้างเส้นใจที่มีเส้นผ่าศูนย์กลาง
เล็กมาก ประมาณ 20 นาโนเมตร ซึ่งเส้นใยนี้เรียกว่า cribellum
ความมหัศจรรย์ของใยแมงมุมอาจจะเป็นความจริงสาหรับมนุษย์ในไม่ช้า แต่คงไม่ใช้เป็นผลิตภัณฑ์สาหรับการ
เดินทางแบบใหม่เหมือนในภาพยนตร์ หน่วยงานของกองทัพสหรัฐอเมริกาคือ US Army Soldier Biological
2. Chemical Command (SBCCOM ) ร่วมกับบริษัท Nexia Biotechnologies Inc. ได้พัฒนา
เทคนิ8ในการผลิตและปั่นเส้นใยแมงมุมสังเคราะห์ขึ้นเป็นครั้งแรกในโลก โดยสามารถผลิตให้มีสมบัติเทียบเคียงกับใยแมงมุม
ในธรรมชาติ เส้นใยดังกล่าวมีชื่อทางการค้าว่า BioSteel ใยแมงมุมสังเคราะห์นี้ ผลิตขึ้นโดยการผลิตโปรตีนซึ่งเป็น
องค์ประกอบหลักของใยแมงมุมด้วยเทคนิกการเพาะเลี้ยงเซลล์(cell culture) ของยีนที่ได้จากแมงมุมจากโปรตีนโมโน
เมอร์ที่ผลิตขึ้นได้จะถูกนาไปปั่นผ่านของผสมระหว่างน้าและเมทานอลเพื่อให้เกิดการแข็งตัวเป็นเส้นใยขึ้น
ความคิดในการผลิตใยแมงมุมขึ้นใช้งานไม่ใช่สิ่งแปลกใหม่ แต่ปัญหาคือจะทาได้อย่างไรถ้าจะผลิตใยธรรมชาติ
เหมือนกับการผลิตใยไหม แมงมุมก็ไม่สามารถถูกเพาะเลี้ยงเป็นจานวนมากได้เหมือนหนอนไหม เพราะนิสัยตามธรรมชาติ
ของแมงมุมที่จะรักษาอาณาเขตในการอาศัย ถ้ามองถึงแม้จะมีการสังเคราะห์ ถึงแม้จะมีการศึกษาและสร้างโปรตีนของใยแมง
มุมได้นานแล้วก็ตาม แต่ยังไม่สามารถผลิตในปริมาณมากได้ด้วยเทคนิคที่ได้รับการพัฒนาขึ้นในปัจจุบันนี้เอง จึงเป็นการเปิด
โอกาสในการที่จะผลิตใยแมงมุมสังเคราะห์ในปริมาณมากเพื่อนาไปผลิตผลิตภัณฑ์ต่างๆ ได้
โดยปรกติแมงมุมจะผลิตใยขึ้นแตกต่างกันถึง 7 ประเภท ขึ้นอยู่กับจุดประสงค์การใช้งาน แต่ใยแมงมุมประเภท
dragline เป็นเส้นใยประเภทที่ได้รับความสนใจในการสังเคราะห์ขึ้น ทั้งนี้เนื่องจากเส้นใยประเภทนี้มีความแข็งแรงมาก
เป็นเส้นใยที่แมงมุมใช้ปล่อยตัวจากที่สูงและใช้เป็นใยวงนอกสุดและเส้นใยโครงที่แผ่จากจุดศูนย์กลางของใยแมงมุมในการดัก
แมลง อย่างไรก็ตามเส้นใยแมงมุมที่สังเคราะห์และผลิตขึ้นได้นี้มีความแข็งแรงที่ต่ากว่าใยแมงมุมธรรมชาติ แต่มีความแกร่งและ
ความเหนียวเทียบเท่ากัน ในอนาคตจะมีการพัฒนาให้ใยสังเคราะห์มีสมบัติที่ดีขึ้นและมีหลายประเภทเช่นเดียวกับใยใน
ธรรมชาติเพื่อการใช้งานที่แตกต่างกัน
3. ประโยชน์ของใยแมงมุมสังเคราะห์ในทางการแพทย์นั้น ใยเหล่านี้คาดว่าสามารถถูกนามาใช้ผลิตวัสดุและอุปกรณ์
ทางการแพทย์ได้หลากหลายไม่ว่าจะเป็น อุปกรณ์เย็บหลอดเลือด แผ่นปิดแผล กาว ไหมละลาย หรือแม้แต่เส้นเอ็นเทียม ทั้งนี้
ด้วยความเหนียวที่เป็นเยี่ยมของใยแมงมุม ทาให้การขาดเสียหายของอุปกรณ์เหล่านี้จากการใช้งานลดต่าลง นอกจากนี้ยัง
สามารถที่จะลดขนาดของอุปกรณ์บางประเภทแต่ยังคงความแข็งแรงตามเดิม เช่น ไหมละลาย เป็นต้น นอกจากนี้อุปกรณ์
การแพทย์ที่ใช้งานระยะยาวไม่ว่าจะเป็นแบบถาวรหรือแบบสลายตัวได้ก็จะสามารถถูกผลิตจากใยแมงมุมสังเคราะห์ได้เช่นกัน
นอกจากประโยชน์ทางการแพทย์แล้ว ใยแมงมุมสังเคราะห์ยังสามารถ ใช้งานทางอุตสาหกรรมที่ต้องการเส้นใยประสิทธิภาพ
สูง เช่น การทาเสื้อเกราะอ่อนกันกระสุน เชือกหรือเส้นเอ็น หรือเอ็นของเบ็ดตกปลา เป็นต้น
BioSteel จะเป็นวัสดุที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมเช่นเดียวกับใยแมงมุมตามธรรมชาติ (แต่อาจจะไม่เป็นมิตรต่อ
แมลง) มันสามารถที่จะสลายตัวได้เองในภาวะที่มีน้า นอกจากนี้กระบวนการผลิตก็ยังไม่ต้องใช้ตัวทาละลายที่เป็นพิษอีกด้วย
คงอีกไม่นานเกินรอ ที่เราจะได้ใช้ใยแมงมุมเหมือนมนุษย์แมงมุม แต่จะเอาไว้ปราบปรามเหล่าร้ายหรือไม่นั้นคุณเป็นคนเลือก
อ้างอิงจาก http://www.vcharkarn.com/varticle/43943
