Biotecnología: ¿es posible sintetizar seda de araña?

Se llama biotecnología, y la seda de araña no es la única seda que están tratando de fabricar, aparentemente los gusanos de seda también están en la lista …

La seda puede ser fuerte, elástica y biodegradable, pero desafortunadamente también es costosa, porque se debe cosechar meticulosamente de los gusanos de seda. Con eso en mente, los científicos suecos y alemanes se propusieron producir seda artificial de menor costo. Ya han logrado producir pequeñas cantidades, utilizando proteína de suero.

Dirigidos por el Dr. Christofer Lendel y el Dr. Fredrik Lundell, los investigadores del Royal Institute of Technology (KTH) de Suecia comenzaron aplicando calor y agregando ácido a una solución de suero de leche derivado de la leche de vaca. Esto hizo que se formara en nanofibrillas, que son esencialmente pequeñas cadenas de proteínas. Cuanto mayor es la concentración de proteína de suero en la solución, más cortas y delgadas son las hebras.

En un proceso conocido como enfoque hidrodinámico, se bombeó un líquido portador que contenía las nanofibrillas a través de un pequeño tubo. Cuando las corrientes de agua ingresaron a ese tubo perpendicularmente desde ambos lados, las nanofibrillas se apretaron entre ellas (vea la ilustración en la parte superior de la página). Como resultado, se unieron para formar una fibra similar a la seda.

Imagen de microscopio electrónico de barrido de una fibra de seda producida artificialmente (Crédito: KTH Stockholm)

Utilizando la tecnología de rayos X del sincrotrón alemán Deutsches Elektronen (DESY), los científicos hicieron un descubrimiento interesante: las nanofibrillas cortas y delgadas en realidad producían fibras más fuertes que sus contrapartes largas y gruesas. Esto se debe a que las nanofibrillas más cortas tienen forma curva, lo que les permite unirse mejor.

Hasta ahora, el equipo ha logrado producir fibras de seda artificial de aproximadamente 5 mm de largo. Ahora que se entiende el proceso, sin embargo, hay esperanzas de que se puedan producir fibras más largas y de mayor calidad. También es posible que sus características puedan modificarse, lo que les permite adaptarse a aplicaciones específicas.

Fuente: científicos hilan seda artificial de proteína de suero

El equipo de iGEM Utah realizó un proyecto sobre síntesis de seda de araña en E. coli. Se basa en la investigación existente y no está listo para la producción industrial.

http://2012.igem.org/Team:Utah_S

Sí, los científicos han intentado introducir el gen de la seda de araña en las cabras, para que produzcan este increíble compuesto en la leche. La seda tiene muchas propiedades sorprendentes, como el uso médico, donde su biocompatibilidad es clave para detener el rechazo de cuerpos extraños. Aquí hay un breve artículo sobre esto: los científicos crían cabras que producen seda de araña

Bueno, para tu gran júbilo, ¡sí!

Es posible sintetizar seda de araña, pero aquí está el truco.

Spider Silk es increíblemente fuerte y tiene propiedades mecánicas asombrosamente asombrosas. Puede consultar mi respuesta sobre Por qué la seda de araña es tan fuerte para profundizar en este tema.

Ha habido numerosos intentos en el pasado para sintetizar seda de araña a partir de fuentes distintas de los artrópodos pródigos. Investigadores y científicos han estado tratando de diseñar genéticamente la polilla de seda infundiendo su ADN con genes de seda de araña y obtener seda que es un facsímil de la seda de araña natural, sin embargo, lamentablemente los intentos han sido moderadamente exitosos.

Kraig Biocraft Laboratories, una empresa de biotecnología centrada en este dominio, ha patentado varias secuencias genéticas y las utiliza para hilar seda de araña de gusanos de seda.

Bolt Threads, una startup con sede en California, que había estado en secreto desde hace cuatro años, finalmente se deshizo de su tecnología el año pasado cuando anunciaron el cierre de un financiamiento de la Serie B. Están utilizando bacterias genéticamente modificadas para este propósito. Con el fin de cultivar estas bacterias, se está llevando a cabo la fermentación de la levadura.

Nexia Biotechnolgies, otra de esas compañías, que cerró debido a la falta de fondos (como lo muestran los medios de comunicación), había usado cabras para obtener proteína de seda de araña. La leche lactada por las cabras tenía proteína de seda de araña. Pero, la cría de cabras requiere granjas grandes, forraje y muchos otros recursos. De nuevo, no es un método propicio. ¿No es así?

Además, convertir esa solución de proteína en hilos delgados fue otro problema sin resolver y aún sigue siendo uno.

En 2009, algunas granjas (no recuerdo el nombre, puedes buscarlo en Google), arañas esclavizadas y se necesitaron alrededor de 14k de tales arañas para obtener unos 80 pies de seda de araña. No factible. ¿Derecho? Imagina capturar arañas de la naturaleza y cosecharlas y eso también 14, ooo de ellas. Además, las arañas son caníbales, por lo que les encanta comerse unas a otras (¡sí, son tan espeluznantes como parecen!) Cuando se las deja en la congregación, debido a esto no es posible la cría en cautividad en bloque.

La escala es el problema principal aquí. El segundo problema es la calidad y la impecabilidad de la seda sintética. Sintetizar la seda que está a la par con la variante natural en términos de calidad ha sido uno de los mayores desafíos y los investigadores están tratando de sortear este problema.

Con suerte, terminarás un buen día abriendo tu guardarropa y sacando pantalones de seda de araña (ya tenemos armaduras pero aún no se comercializan y no se han puesto en uso práctico, es solo un modelo ejemplar, pero es real). Hay innumerables aplicaciones de la seda de araña una vez que su producción en masa se puede realizar con éxito.

No obstante, esto puede sonar conjetural, ¡pero estamos corriendo apresuradamente hacia ese día!

Sí, esto se ha hecho mediante el uso sintético de salmonella.

Aquí está el artículo del Laboratorio Voigt: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/

Ha habido investigaciones en curso para sintetizar proteínas de seda de araña en la leche de cabra.

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