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Las arañas producen hilos sorprendentemente resistentes y ligeros hechos de proteínas de seda. Aunque puedan usarlo para manufacturar un sinfín de materiales útiles, conseguir suficientes proteínas puede ser difícil, ya que las arañas son pequeñas y cuentan con una muy baja dosis de dichas moléculas.
En un nuevo estudio publicado en Communications biology, un equipo de investigación dirigido por Keiji Numata del Centro RIKEN para Las Ciencias de Recursos Sustentables (CSRS) reportó haber logrado fabricar seda de araña en base a bacterias fotosintéticas. Este estudio podría ser la puerta para una nueva era en la cual las biofábricas podrían producir cantidades industriales de seda de araña.
Además de ser resistente y ligera, la seda derivada de diferentes empresas de artrópodos son biodegradables y biocompatibles. En particular, el material con el que el que las arañas realizan su tela es ultra-ligero y resistente como el metal.
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“La seda de araña tiene el potencial de ser usado en la manufactura de materiales de alto rendimiento y duración tales como ropa a prueba de desgarros, partes de automóviles, y componentes aeroespaciales”, explica Choon Pin Foong, principal autor del estudio a EurekaAlert.
“La biocompatibilidad de este material hace que sea seguro para ser aplicado biomédicamente, tanto en sistemas de aplicación de medicamentos, implantes, y andamios necesarios para la ingeniería de tejidos”, agregó el experto.
Debido a que sólo se puede obtener una pequeña cantidad de proteínas de seda desde las arañas, y además es bastante difícil criar arañas en números muy grandes, se han hecho intentos para producir seda artificial de diferentes especies de arácnidos.
El equipo del CSRS se enfocó en una bacteria fotosintética marina llamada Rhodovulum sulfidophilum. Dicho protozoo es ideal para establecer biofábricas, ya que se puede cultivar en el mar, requiriendo sólo CO2, nitrógeno y energía solar; recursos que son abundantes y renovables.
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Los investigadores modificaron genéticamente una bacteria para que produjera la proteína MaSp1, el principal componente de los hilos que produce la araña Nephila. Se cree que ésta molécula juega un importante rol en el nivel de resistencia de la seda de los arácnidos. Luego, los científicos insertaron la secuencia de la proteína optimizada en el genoma de las bacterias para maximizar su producción de seda.
Además, los científicos desarrollaron agua de mar artificial con sal bicarbonato, gas de nitrógeno, extracto de levadura e irradiación de luz infrarroja. Esto permitió a la R. sulfidophilum crecer de forma sana y producir proteínas de seda eficientemente.
Observaciones en profundidad confirmaron que la superficie y las estructuras internas de las fibras producidas al interior de las bacterias eran bastante similares a la de las arañas.
Este impresionante avance podría tener diferentes aplicaciones, tanto como para el desarrollo de soluciones energéticas, la fabricación de materiales sustentables y la fabricación de nuevos métodos medicinales sustentables.
Martes / 22:30 / CNN Chile
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