Investigadores recriam produção de seda de aranha

Uma equipa do RIKEN Center for Sustainable Resource Science, de Tóquio, criou um dispositivo que produz seda artificial de aranha, muito semelhante à original, que pode ser usada na indústria têxtil.

[©Pixabay-Erik Karits]

O dispositivo foi capaz de recriar a complexa estrutura molecular da seda, imitando as várias mudanças químicas e físicas que ocorrem naturalmente na glândula de seda de uma aranha. A equipa de investigadores, liderada por Keiji Numata, acredita que a inovação é um grande passo em direção à sustentabilidade e pode impactar diversas indústrias.

«Neste estudo tentamos imitar a produção natural de seda de aranha usando microfluídica, que envolve o fluxo e a manipulação de pequenas quantidades de fluidos através de canais estreitos. Na verdade, pode-se dizer que a glândula de seda da aranha funciona como uma espécie de dispositivo microfluídico natural», explica Keiji Numata.

[©Riken]
O dispositivo desenvolvido pelos investigadores assemelha-se a uma pequena caixa retangular com pequenos canais inseridos nela. A solução precursora de espidroínas (proteínas com sequências altamente repetitivas, que estão na base da seda de aranha) é colocada numa extremidade e depois puxada em direção à outra extremidade por meio de pressão negativa. À medida que as espidroínas fluem através dos canais microfluídicos, são expostas a mudanças precisas no ambiente químico e físico. Sob as condições corretas, as proteínas combinaram-se e criaram fibras de seda com a sua característica estrutura complexa, que lhe confere resistência, flexibilidade e leveza.

«Foi surpreendente o quão robusto é o sistema microfluídico, uma vez estabelecidas e otimizadas as diferentes condições», refere Ali Malay, investigador sénior e um dos coautores do artigo. «A montagem das fibras foi espontânea, extremamente rápida e altamente reprodutível. Igualmente importante, as fibras mostraram a estrutura hierárquica distinta que é encontrada na fibra de seda natural», acrescenta.

A capacidade de produzir artificialmente fibras de seda usando este método pode trazer inúmeros benefícios, apontam. Para além de poder ajudar a reduzir o impacto negativo que a produção têxtil tem no meio ambiente, a natureza biodegradável e biocompatível da seda de aranha torna-a ideal para aplicações biomédicas, como suturas e ligamentos artificiais.

«Idealmente, queremos ter um impacto no mundo real», sublinha Keiji Numata. «Para que isso ocorra, teremos de escalar a nossa metodologia de produção de fibras e torná-la num processo contínuo. Também vamos avaliar a qualidade da nossa seda de aranha artificial usando diversas métricas e faremos melhorias adicionais a partir daí», conclui.