Cientistas chineses sintetizaram a primeira fibra completa de seda de aranha a partir de bichos-da-seda geneticamente modificados, que é mais forte do que "a maioria das fibras naturais e sintéticas", como o Kevlar.
Seda de aranha produzida por bichos-da-seda geneticamente modificados. Foto: Mi Junpeng
Em um estudo publicado em 20 de setembro na revista Matter, cientistas da Universidade Donghua, em Xangai, relataram que as fibras de seda de aranha apresentam alta resistência à tração e tenacidade excepcional. A tenacidade da seda de aranha é seis vezes maior que a do Kevlar e a resistência à tração (capacidade de suportar a tensão quando esticada) é maior que a do náilon. Mi Junpeng, principal autor do estudo, afirmou que as novas fibras têm muitas aplicações, incluindo suturas cirúrgicas, roupas à prova de balas, materiais inteligentes e tecnologia aeroespacial.
A equipe utilizou a ferramenta de edição genética CRISPR-Cas9 para modificar geneticamente ovos de bicho-da-seda, adicionando um gene para proteínas da seda de aranha. Essa modificação fez com que os olhos dos bichos-da-seda brilhassem sob um microscópio de fluorescência. Para garantir que os bichos-da-seda geneticamente modificados produzissem proteínas de aranha, os pesquisadores primeiro precisaram entender melhor a estrutura da seda. Eles utilizaram um modelo de estrutura de seda que havia sido testado com sucesso em experimentos.
Um dos grandes desafios, segundo Mi, foi descobrir como "localizar" as proteínas da aranha para que pudessem interagir com as proteínas do bicho-da-seda. A modelagem permitiu que eles entendessem melhor quais modificações precisavam ser feitas para garantir uma integração eficiente. Além disso, disse Mi, coletar bichos-da-seda modificados com sucesso também foi um desafio, pois eram necessários até 100 ovos para obter alguns bichos-da-seda transgênicos. Os bichos-da-seda também exigiam cuidados regulares, pois "se alimentam várias vezes ao dia".
A seda de aranha é ecologicamente correta, mais resistente e flexível do que fibras sintéticas como náilon e Kevlar, que exigem muita energia para serem produzidas e poluem o meio ambiente. A seda de aranha também é mais resistente e menos quebradiça do que a seda natural produzida pelo bicho-da-seda. No entanto, a produção em larga escala de seda de aranha é difícil porque as aranhas são canibais e não podem ser criadas lado a lado em grandes números.
A seda artificial de aranha não é ideal, pois mesmo os métodos de produção mais avançados não conseguem imitar completamente a estrutura natural, já que os pesquisadores não compreendem completamente o mecanismo de fiação da seda. A seda também possui uma cutícula protetora natural que não pode ser simulada por métodos artificiais. As glândulas dos bichos-da-seda e das aranhas também possuem características semelhantes, de modo que a seda produzida pela equipe de pesquisa mantém suas características estruturais e protetoras.
No futuro, Mi e seus colegas usarão aminoácidos sintéticos para modificar a seda e produzir versões mais duráveis.
An Khang (de acordo com o SCMP )
Como a seda foi inventada? , Disco rígido feito de seda
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