Spindelvæv i knæene - Experimentarium

Vrijbuiter
Fra fribytter til fi libuster
ORDET side 6
Pegefi nger
Menneskets unikke
sans for subjekt
Side 3
Til gentlemen
En god kriger skal også
kunne konversere
Side 12
Kina gør det
Shanghai satser på
stamceller
Side 8
LAY-OUT: BENTE BRUUN, KORREKTUR: FLEMMING GERTZ
Nr. 12 26. - 30. marts 2010 REDAKTØR: TINE EIBY
Af CHARLOTTE KOLDBYE
Experimentariums Nyhedsafdeling
DEN fi ne tråd, edderkopperne spinder, har i
årevis fascineret forskerne. Det er et af naturens
sejeste materialer. Edderkopperne kan
producere fl ere forskellige typer silke. Nogle
typer er superelastiske og kan strække sig 40
procent, enkelte andre typer sågar op til 400
procent. Hvis spindet ikke bliver udsat for vind
og vejr, kan det holde i ugevis. Og det er ikke
nødvendigt for edderkoppen at bruge sofi stikeret
ingeniørkunst eller skabe specielle forhold
for at fremstille silkefi broinet, som er den viskøse
substans, silken spindes af.
Edderkoppen producerer den blandt andet ved
hjælp af vand. Produktionen foregår i stuetemperatur
og under normalt tryk, hvorpå den gemmer
fi broinet i sine kirtler. Edderkoppesilke er
fem-seks gange stærkere end stål, og ingeniører
har regnet ud, at hvis man kunne skalere edderkoppesilken
op og spinde et gigantisk spin-
FOTO: FOCI IMAGE LIBRARY
Kunstig brusk. Britiske forskere har udviklet kunstig brusk baseret på edderkoppespind.
Men vejen dertil har været lang. For edderkoppen er et krævende rovdyr.
Spindelvæv i knæene
delvæv, hvor de enkelte tråde var på tykkelse
med en blyant, så ville det være stærkt nok til
at standse en fl yvende jumbojet.
Der er derfor ikke noget at sige til, at man i
årtier har forsøgt at efterligne den fabelagtige
edderkoppesilke. I et storstilet projekt i Canada
forsøgte forskere i 2004 at gensplejse får, så de
producerede mælk med edderkoppesilkefi broin,
hvorpå man havde tænkt sig, at man så kunne
FORTSÆTTES SIDE 2

2 Nr. 12 - 26. marts 2010 IDEER weekendavisen
FORTSAT FRA FORSIDEN
Spindelvæv i knæ
udvinde silkefi broinet fra mælken. Men
forsøget fl oppede. Og det canadiske fi rma
Nexia, der stod bag forsøget, formåede aldrig
at markedsføre et brugbart produkt.
Hvorfor har man så ikke bare lavet edderkoppefarme,
på samme måde som man har
silkeormsfarme? Det skyldes blandt andet,
at hver enkelt edderkop ikke producerer
mængder, der er store nok til, at man kan
benytte silken i kommerciel produktion. En
enkelt edderkop producerer mellem 20 og 30
meter silke, og det er meget små mængder i
forhold til silkeorme, hvor blot en enkelt silkeormlarve
kan producere omkring en kilometer
silke. Silkeormene er desuden lette at
holde som husdyr. De er faktisk det ældste
husdyr, mennesket har holdt. I over 5000 år
har mennesket haft silkeormefarme, hvor de
nøjsomme silkeormelarver har været holdt i
små kasser på et leje af morbærtræets blade,
som er deres føde.
Men edderkopperne er alt andet end nøjsomme.
De er rovdyr. Hvor der er mange
edderkopper sammen, vil de på kannibalistisk
vis spise hinanden, og det ville derfor
være nødvendigt at holde dem adskilt i
små separate bokse. Edderkopperne har
desuden brug for plads til at spinde deres
spind, ellers kan de ikke overleve. Og det
er blandt andet disse forhindringer, som har
blokeret for at udvinde edderkoppesilken i
stor stil.
FALSIFICERET
Effektløst
SIDEN 1991 har man screenet for
brystkræft i København, og i 1993
blev også Fyn inddraget i ordningen,
mens resten af landet har
fungeret som kontrolgruppe. Det
giver et usædvanlig godt grundlag
for undersøgelser af effekten af
screening, fordi man kan sammenligne
de screenede grupper med
en kontrolgruppe, som omfatter
hele 80 procent af den kvindelige
befolkning.
Har screeningerne rent faktisk
reduceret antallet af dødsfald
blandt de 55–74-årige kvinder,
som man forventede? Tre forskere
fra Det Nordiske Cochrane Center
ved Rigshospitalet i København
og Folkehelseinstituttet i Oslo
har set nærmere på tallene hen
over en tiårig periode fra 1997 til
2006, hvor man kunne forvente,
at effekterne af screeningen ville
være slået igennem. De inddrog
data fra samtlige danske kvinder,
som fi ndes i Sundhedsstyrelsens
LAY-OUT: BENTE BRUUN, KORREKTUR: FLEMMING GERTZ
NU har en gruppe forskere fra Oxford
University ledet af professor Fritz Vollrath
fra Oxford Silk Group imidlertid analyseret
sig frem til den kvalitative forskel mellem
edderkoppens og silkeormens tråd. Og
her viser det sig, at det er de proteiner,
som silkeormen tilsætter sin silke, der
gør silken anderledes og mere skrøbelig
end edderkoppernes, snarere end at
edderkoppespindets kemiske sammensætning
giver det nogle særlig eminente egenskaber.
På den baggrund har de engelske forskere
nu vendt sig fra at tage silken direkte fra edderkoppen.
I stedet satser de på at omforme
silken fra silkeormene, så den ligner edderkoppesilke.
Dette arbejde har endvidere ført
til, at et spinoff-fi rma, som Oxford-forskerne
har dannet, udvikler kunstig brusk baseret
på edderkoppesilketeknologi. Firmaet regner
med, at man om få år kan indoperere denne
kunstige edderkoppebrusk på patienter med
nedslidte menisker. Forskere har taget udgangspunkt
i silken fra den australske Golden
Silk Orb-weaver med det latinske navn
Nephila edulis.
»Vi bruger denne edderkop, fordi den
producerer en kraftig silke,« fortæller Nick
Skaer, forsker og direktør for det fi rma,
Orthox, som skal markedsføre den kunstige
brusk, og han forklarer, at denne edderkop
er stor og derfor relativt nem at håndtere.
statistik over dødsårsager. Tallene
viser, at i aldersgruppen 55-74
faldt dødeligheden med 1 procent
om året blandt de screende kvinder,
men med 2 procent blandt de
uscreenede. Blandt de yngre kvinder
på 35-55 år, som ikke havde
været omfattet af ordningen, faldt
dødeligheden i samme periode
med 5 procent om året i områder
med screening og med 6 procent i
resten af landet. Tallene lå stabilt
for kvinder på 75 år og opefter.
Det tyder på, at den let øgede grad
af overlevelse i gruppen på 55-74
år ikke kan tilskrives, at man kan
stille en tidligere diagnose takket
være mammografi -undersøgelser
af alle kvinder; faktisk har de
ikke-screenede kvinder en lavere
dødelighed. Faldet i dødelighed
skyldes snarere helt andre faktorer
som livsstil eller bedre behandlingsmuligheder.
Et dansk studie fra 2005 antydede
ellers et fald i dødeligheden
på hele 25 procent, som skulle
være sat ind allerede tre år efter,
at screeningen blev indført. Det
SPIND
resultat bliver udfordret af det
nye studie, som også fi nder det
problematisk, at studiet fra 2005
fandt så hurtig en effekt. Netop
fordi screeninger har til hensigt at
kunne stille tidlige diagnoser, som
så igen fører til mere vellykkede
behandlingsforløb, er det usandsynligt,
at denne effekt ville være
slået igennem på bare tre år. Det
nye studie kan dog ikke sige noget
om, hvorfor dødeligheden så – lykkeligvis
– er let faldende.
hla
British Medical Journal, 23. marts.
Den bruges som »guldstandarden« – den
man holder andre produkter op imod.
Dernæst tager forskerne kommercielt producerede
silketråde, som enhver kan købe.
Og for at kunne lave en silke, der svarer til
silken fra Nephila edulis, skrælles de proteiner
af, som silkeormen har tilført silken, da
den spandt sin puppe. Som udgangspunkt
er den kemiske blanding, der ligger som en
væske i edderkoppens silkekirtler, meget lig
silkeormens. Men da silkeormen spinder sig
en puppe, der skal huse den i op til et år, skal
det kunne holde bakterie- og svampeangreb
tre skridt fra livet. Derfor tilfører silkeormen
proteiner, som gør silketråden modstandsdygtig
for angreb, men som desværre
også gør den meget mere skrøbelig. Derved
mister silken elasticitet og styrke.
Forskere spoler fi lmen baglæns og fjerner
metodisk de uønskede proteiner, som silkeormen
har tilføjet og fører silkeormssilken
tilbage til dens oprindelige molekylære
tilstand – det vil sige, indtil de har det rene
silkefi broin. På den måde har de det molekylære
udgangspunkt for blandt andet at bygge
kunstige menisker.
EN sådan kunstig menisk, fungerer optimalt
som stødpude, fordi 85 procent af den består
af porer og 15 procent af silkefi broin. Det
betyder, at den fungerer som en svamp, der
på en gang er stærk og elastisk. Derved kan
Sommertid
I den kommende weekend er det
igen tid til at skifte fra normaltid
til sommertid, og det gør vi, fordi
der er en energibesparelse ved
at udnytte dagslyset bedre, så
vi ikke har lyset tændt så længe
om aftenen. Desværre har en
stor amerikansk undersøgelse
netop vist, at gevinsten sættes
over styr igen, fordi den ændrede
dagsrytme får husholdningerne
til i stedet at bruge mere energi
på opvarmning om morgenen og
afkøling om aftenen.
Undersøgelsen er foretaget i
delstaten Indiana, som indtil 2007
tillod amterne selv at bestemme,
om de ville indføre sommertid eller
ej. I alt var der 92 amter, som
valgte sommertid, mens 15 amter
lod være. Det må have skabt en
del lokal forvirring, og i 2007 afskaffede
en lovændring valgfriheden.
Det gav til gengæld forskerne
en mulighed for at se, om
der nu var forskel på energifor-
den effektivt give efter for stød, når knoglerne
i knæet skubbes sammen. Eftersom
den kunstige menisk er 100 procent organisk,
mener forskerne, at den en rum tid, efter
at den er blevet indopereret, vil fremme
væksten af patientens eget bruskmateriale.
Den vil altså ikke kun fungere som kunstig
støddæmper, men også være en slags organisk
stillads, som patientens egne bruskceller
kan vokse op omkring og med tiden helt
erstatte den kunstige menisk.
»Vi har store forventninger til den kunstige
brusk. Planen er, at den skal indopereres
i de første knæ her i 2010. Der har indtil
videre ikke været noget rigtig godt produkt,
der kunne imitere bruskens karakteristika.
Det mener vi, vi har her takket været edderkoppesilkens
formidable egenskaber,« siger
Nick Skaer fra Orthox.
Står forskernes entusiasme til troende,
stopper det ikke her. Edderkopper kan
spinde tråde med forskellige egenskaber.
Nogle tråde er meget stærke, andre meget
fl eksible og andre igen klæbrige. Disse egenskaber
arbejder forskerne på at overføre til
diverse medicinske produkter. Suturtråd,
der opløser sig selv, og små silkerør, der kan
bruges til at forbinde afrevne nervetråde,
er også i støbeskeen, desuden forsøger forskerne
at udvikle produkter til hjertekarsårheling
samt at udvikle kunstige ledbånd – alt
sammen baseret på edderkoppespind.
bruget før og efter indførelsen af
sommertid.
De to forskere fra University
of California, som har udført undersøgelsen,
konkluderer nu, at
indførelsen af sommertid faktisk
resulterede i et højere energiforbrug,
netop fordi husene skulle
varmes tidligere op om morgenen
og køles mere af igen sidst på
dagen. Heldigvis kan man næppe
overføre undersøgelsen direkte
til danske forhold, hvor vi er
bedre til at isolere husene og
ikke er så fl ittige til at installere
airconditionering, ligesom der
også er mange andre fordele ved
sommertiden. For eksempel fi nder
man to gange om året ud af, hvor
mange display-ure husets radioer,
dvd-afspillere og hårde hvidevarer
egentlig er udstyret med, ligesom
man også bliver mindet om, at det
nu er tid til at stille havemøblerne
frem.
jopp
Ingeniøren, 18. marts.
FOTO: FOCI IMAGE LIBRARY