Con los avances recientes, los investigadores pueden sintetizar seda con propiedades mecánicas similares a las de la seda de una araña real. Pero la aplicación de este material a terapias médicas prometedoras para enfermedades como el cáncer requiere que los humanos desarrollen una capacidad que solo poseen los arácnidos o gusanos de seda:la capacidad de controlar la formación de la seda.

Una técnica reportada hoy en Materiales avanzados ofrece una alternativa prometedora a los métodos experimentales de formación de seda que se basan en productos químicos agresivos, dice el profesor asociado My Hedhammar, investigador del KTH Royal Institute of Technology de Estocolmo.

Con alta elasticidad y resistencia comparable al Kevlar, La seda de araña ha llamado la atención por su uso potencial en medicina. Los investigadores tienen la esperanza de que pueda servir como andamio para la reparación de tejidos, o utilizarse para la administración de fármacos, detección de biomarcadores y recubrimientos antimicrobianos. Pero ha resultado difícil encontrar un método satisfactorio para producir proteínas que imiten a la seda.

"Se ha intentado imitar el proceso de hilado utilizando sistemas de microfluidos, hilado en húmedo y electrohilado, "Dice Hedhammar." Muchos de estos procesos son bastante complejos de diseñar y requieren productos químicos agresivos como el metanol para hacer que los hilos sean insolubles en agua después de la formación, lo que acabaría con la bioactividad necesaria para estos usos médicos ".

En lugar de, Los investigadores se basaron en técnicas de bioquímica desarrolladas recientemente que utilizan superficies con micropatrones para concentrar proteínas y formar nanocables orgánicos. revestimientos o láminas. El equipo utilizó una superficie compuesta por pilares de silicio de tamaño micro que se volvieron repelentes al agua con un agente antihumectante.

Los investigadores diseñaron dos tipos de proteínas de seda:una con afinidad por los anticuerpos, y otro con propiedades de unión a células. Al colocar gotas de proteínas de seda solubles en la parte superior de los pilares, el equipo pudo lograr tres formaciones distintas de seda sintética:nanocables (que podrían usarse en la terapia del cáncer), recubrimientos locales (potencialmente útiles en la detección de biomarcadores) y láminas de seda (que podrían usarse como andamios de crecimiento celular).

Para crear nanocables, los investigadores colocaron una gota en la superficie, y luego lo arrastró lateralmente, dejando hebras del material que atraviesan los pilares. Similar, para crear una hoja, los científicos dejaron una gota para que se evaporara encima de la superficie. La estabilidad de las láminas se probó sumergiéndolas en agua, así como en un medio de cultivo celular, durante varios días.

"Las sábanas permanecieron intactas, sin signos visuales de estar disuelto, confirmando que las proteínas se habían transformado en una forma de seda estable, "dice el coautor, el profesor Wouter van der Wijngaart de KTH.

El papel, "Estructuración de alambres de seda de araña funcionales, Recubrimientos, y láminas por autoensamblaje en superficies de pilares superhidrofóbicos, "fue coautor de los investigadores de KTH Linnea Gustafsson y Ronnie Jansson, además de Hedhammar y van der Wijngaart.