Industria Textil e do Vestuário - Textile Industry - Ano IX

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Cientistas criam tecido extremamente leve, inspirado em teia de aranha

Micro-organismo geneticamente modificado produz proteína que gera material com resistência parecida à das teias de aranha. O produto poderá ser usado na criação de coletes à prova de balas e na regeneração de nervos humanos.

A seda produzida pelas aranhas é um dos materiais mais interessantes e cobiçados por cientistas. O material que forma as teias — talvez o símbolo mais marcante dos pequenos animais — é extremamente leve, mais forte do que o aço e mais resistente do que o kevlar, usado na confecção de coletes à prova de balas. Para que possa ser utilizada em larga escala, porém, a seda precisa ser fabricada artificialmente. Quando confinadas, as aranhas tendem a matar umas às outras, dificultando sua criação em cativeiro. Além disso, o animal produz o material em quantidades muito pequenas. Para a criação do maior tecido já feito somente com essa seda — uma capa de 3,4 metros por 1,2 metro —, foram necessárias mais de um milhão de aranhas.

Diante dessa dificuldade, cientistas tentam aperfeiçoar a fabricação artificial da seda. Estudo publicado recentemente na revista Nature Communications traz um novo método capaz de produzir fios de seda com quilômetros de extensão, os mais fortes e parecidos com as teias naturais até agora. Os pesquisadores da Universidade Sueca de Ciências Agrárias e do Instituto Karolinska, também localizado na Suécia e considerado uma das maiores faculdades de medicina da Europa, criaram uma proteína que pode ser produzida por bactérias geneticamente modificadas, dissolvida na água e, então, transformada na seda pelo mesmo processo usado pelas aranhas.

Um litro da biossolução gera matéria-prima para a produção de um quilômetro de seda artificial, que é tecida por um aparelho também criado pelos cientistas suecos. Foto: Marlene Andersson/ Universidade Sueca de Ciências Agrárias/Biologia Química (Um litro da biossolução gera matéria-prima para a produção de um quilômetro de seda artificial, que é tecida por um aparelho também criado pelos cientistas suecos. Foto: Marlene Andersson/ Universidade Sueca de Ciências Agrárias/Biologia Química Natural/Divulgação)
Um litro da biossolução gera matéria-prima para a produção de um quilômetro de seda artificial, que é tecida por um aparelho também criado pelos cientistas suecos. Foto: Marlene Andersson/ Universidade Sueca de Ciências Agrárias/Biologia Química



A pesquisa pode abrir as portas para a produção, em larga escala, do cobiçado material. Segundo o artigo, um litro de uma cultura de bactérias produz matéria-prima para até um quilômetro de seda. As aplicações vão desde a criação de tecidos de alta performance e coletes à prova de balas até o uso na medicina, como na regeneração de nervos, a criação de ligamentos artificiais e suturas ultrafinas.

Gel transparente

O primeiro passo para a produção da seda artificial foi a criação de uma proteína que fosse a mais parecida possível com a utilizada pelas aranhas. Para isso, os cientistas usaram partes das moléculas produzidas pelas espécies Araneus Ventricosus e Euprosthenops Australis, formando uma versão simplificada da substância.“Apesar de a nossa proteína conter apenas duas repetições, comparadas às quase 100 observadas nas versões naturais, a seda artificial tem cerca de 25% da resistência das nativas” diz Anna Rising, uma das autoras do estudo.

Segundo a pesquisadora, a proteína é produzida por bactérias geneticamente modificadas — cultivadas em uma solução nutritiva — e, depois, dissolvida em água para formar a matéria-prima da seda. “Nós purificamos as proteínas extraídas das bactérias e as dissolvemos em concentrações muito altas, de cerca de 500 mg/ml”, afirma Anna Rising. “O resultado é um gel viscoso e transparente.”

Essa solubilidade é essencial para produzir uma seda de boa qualidade, próxima à natural. Ela também permite que a solução aquosa seja armazenada por meses sem estragar. Para transformá-la em seda, os pesquisadores criaram um aparelho simples que imita a forma como as aranhas tecem suas teias. O gel passa por um tubo ultrafino, com um diâmetro entre 10 e 30 micrômetros — tamanho similar a um fio de cabelo —, formando a seda ao desaguar em uma solução ácida.

A criação só foi possível graças a um trabalho anterior de Anna Rising e Jan Johansson, pesquisador do Institituto Karolinska que também participou da pesquisa atual. Publicado na revista PLOS em 2014, o artigo demonstrou que há uma variação no Ph entre o começo da glândula sericígena e o seu final, de um 7,6 neutro a um ácido 5,7. A acidez é essencial para transformar a estrutura molecular das proteínas e formar as fibras da seda.

Produção diversificada

A principal proteína utilizada na produção da seda é a espidroína. As aranhas, porém, podem produzir diversos tipos de seda, cada uma para uma aplicação específica, com composições diferentes. Uma só aranha pode criar até sete tipos de seda, a partir de sete conjuntos de órgãos diferentes.

25%

Resistência da seda artificial quando comparada à feita por aranhas. O índice é o melhor já alcançado por cientistas

http://www.diariodepernambuco.com.br/app/noticia/ciencia-e-saude/20...

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Respostas a este tópico

Beleza, estão evoluindo e o melhor de tudo, biodegradável. Eu tinha lido em 2015, que já estariam fazendo a seda de aranha a nível Industrial, já a partir de 2016 pelos japoneses, parece que não foram bem sucedidos, pois não vi mais a matéria nos sites. Agora aparece essa desenvolvidas pelos suecos.

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