Producen de forma artificial el tejido natural más resistente que el acero
Un grupo internacional de investigadores crea un sistema para producir tela de araña, un tipo de seda que se podría utilizar para hacer chalecos antibalas o reconstruir tendon.
La evolución es una acumulación de errores. Los organismos de los seres vivos cometen fallos en los procesos necesarios para seguir con vida y, de vez en cuando, esos errores ofrecen alguna ventaja a un individuo que gracias a él se adapta mejor a su entorno. Y el error se convierte en virtud y se perpetúa. Durante millones de años, ese peculiar mecanismo de acumulación de fallos ha producido cosas maravillosas: Alas para volar, penes sin hueso, ojos para mirarlo todo. Otro de los innumerables logros involuntarios de la evolución son las telas que tejen las arañas.
A simple vista, como sabemos por nuestras visitas a casas abandonadas o las hazañas futboleras, las telarañas son un tejido frágil. Pero la ciencia trata, en parte, de librarnos de nuestras percepciones equivocadas. Las fibras de estas telas tienen dos vetas de un diámetro diminuto que ronda las tres micras. Un cabello humano supera las 70. Si se pone en igualdad de condiciones a esta creación de la naturaleza frente a otros materiales y se tiene en cuenta la tensión de rotura por área, la tela de araña supera en resistencia al acero.
Esa cualidad hace que este material haya resultado interesante para investigadores de todo el mundo. “La seda combina una resistencia muy alta y una deformabilidad muy grande. Es un material óptimo para absorber impactos, que es lo que hace en la naturaleza, absorbiendo impactos de insectos”, explica Gustavo Plaza, profesor del departamento de Ciencia de Materiales de la Universidad Politécnica de Madrid. Estas cualidades han hecho que se haya pensado en recrear el tejido con todo tipo de aplicaciones, desde la producción de chalecos antibalas a la biomedicina.
El problema de utilizar las telarañas es que no se ha podido crear granjas con estos animales, como desde hace siglos se hace con los gusanos de seda. “Entre 2007 y 2010, unos emprendedores en Madagascar, con un montón de arañas y con la ayuda de muchos empleados, solo pudieron ser capaces de tejer dos prendas de tela de araña”, recuerda Plaza. Por eso, la alternativa viable consiste en imitar la forma de producción natural para aspirar a industrializar el proceso.
La seda combina una resistencia muy alta y una deformabilidad muy grande. Es un material óptimo para absorber impactos
Esta semana, un equipo liderado por Anna Rising, del Instituto Karolinska en Estocolmo (Suecia), ha publicado un trabajo en la revista Nature Chemical Biology en el que logran crear seda artificial imitando la técnica de las arañas. Como habían observado antes los investigadores suecos, las glándulas con las que las arañas generan la seda pueden variar la acidez de las proteínas con que tejen su tela, controlando así la transformación de la materia prima acuosa en la fibra final.
Con esta información, los investigadores diseñaron una proteína para crear seda de araña artificial que se puede producir en grandes cantidades en bacterias. Esta proteína artificial es soluble en agua, como la que producen las arañas. Después, para generar el tejido, crearon una máquina de hilar capaz de producir fibras de un kilómetro de longitud bajando el nivel de acidez de las proteínas. Este sistema haría, según los autores, posible el escalado de la producción para que tuviese interés desde el punto de vista industrial.
Por ahora, Rising quiere empezar a introducir esta técnica, que está patentada, para la producción de seda que se añada a tejidos deportivos, para mejorar sus cualidades mecánicas, pero en el futuro se plantean usos más ambiciosos. “Lo más interesante ahora son las aplicaciones biomédicas, porque estas fibras tienen buenas propiedades mecánicas, son biocompatibles y pueden optimizarse para ser biodegradables”, señala Plaza. “Además, se pueden adaptar para que las células del cuerpo se adhieran más o menos a ellas”, añade. En el equipo de la UPM ya trabajan en colaboración con grupos médicos para el desarrollo de geles con los que reparar tejido neuronal deteriorado o en la regeneración de tendones, algo que por ahora no tiene buena solución clínica.
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