Optimizing and Evaluating Hand-drawing and Wet-spinning for Recombinant Spider Silk Fiber Production
Notice bibliographique
Résumé
Spider silks are renowned for their mechanical properties, with hallmark high strength, high extensibility, or a combination of these leading to high toughness. A typical female orb-weaving spider produces seven different types of silk, each typically spun from type-specific protein(s) and mechanically tailored for a distinct survival function. Recombinant spider silk production provides a promising route to obtain these materials, circumventing challenges in obtaining large quantities of natural silks and providing advantages in allowing for protein customization, for example, through site-directed mutagenesis or fusion protein construction. In the presented protocol, we outline a methodology for evaluating protein suitability for spinning through both hand-drawing and wet-spinning approaches. Starting with a suitably purified lyophilized protein powder, methods for optimizing the initial solubilized protein state to provide a high-concentration "spinning dope" state are detailed. Next, hand-drawing and wet-spinning approaches are compared, including a discussion on methods to modulate fiber behavior using a post-spin draw as part of the spinning process. A typical workflow to characterize the resulting silk fibers and make a decision on which spinning conditions are most likely to be fruitful is then detailed, including optical microscopy to evaluate fiber diameter and its uniformity; polarized light microscopy to estimate the degree of (supra)molecular alignment being achieved within the fiber; tensile testing to evaluate strength, extensibility, Young's modulus, and toughness; and Fourier transform infrared (FTIR) spectromicroscopy to evaluate protein secondary structuring within the fiber. This protocol has proven suitable for several different recombinant spider silk proteins based on repetitive and non-repetitive domains of aciniform (wrapping) silk; pyriform silk; and fusion proteins comprising aciniform, pyriform, and/or major ampullate (dragline) silk. Broader applicability is provided through several highlighted steps at which conditions and parameters may be varied to suit the behavior of an individual protein and to achieve differences in functional outcome.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».