Posiblemente, las fibras de seda híbridas más fuertes hasta la fecha hayan sido creadas por científicos en Suecia utilizando recursos totalmente renovables. Combinando proteínas de seda de araña con nanocelulosa de madera, el proceso ofrece una forma escalable y de bajo costo de fabricar materiales bioactivos para una amplia gama de usos médicos.

Publicado en ACS Nano por investigadores del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo, La técnica reúne el rendimiento estructural y mecánico de nanofibrillas de celulosa económicas con las propiedades medicinales de la seda de araña. que es difícil y costoso de fabricar a gran escala.

Las propiedades bioactivas de la seda de araña se conocen desde hace siglos. En la antigua Roma, Las telas de araña se usaban para curar las heridas de batalla de los soldados. Pero producir cantidades a gran escala de material de seda de araña hoy en día es un proceso costoso que a menudo se basa en fuentes fósiles.

El investigador de KTH My Hedhammar dice que, en comparación, La nanocelulosa a base de madera es barata y sostenible. Es más, la técnica de combinarlo con solo pequeñas cantidades de proteína de seda de araña produce un material biofuncional que puede usarse con fines médicos como promover el crecimiento celular.

"La resistencia de la fibra es significativamente mejor que cualquier artificial, material a base de seda que sepamos, y al mismo nivel que lo que se puede encontrar en la naturaleza de las arañas, "dice Daniel Söderberg, investigador del Wallenberg Wood Science Center en KTH.

Hoy dia, Las nanofibrillas de celulosa obtenidas de árboles reciben atención científica y comercial no solo porque son renovables, biodegradable, virtualmente no tóxico y disponible en grandes volúmenes, pero también ofrecen excelentes propiedades mecánicas.

Söderberg dice que el material de filamento fabricado podría potencialmente usarse como un bloque de construcción para ligamentos, por ejemplo.

Para hacer el material, los investigadores utilizan lo que se conoce como proteínas de seda recombinantes. En lugar de utilizar una araña como anfitrión, los investigadores toman el gen que codifica la proteína de seda y lo combinan con un gen que codifica alguna función deseada, como la unión celular, Dice Hedhammar. "Transferimos este gen de fusión a un simple bacterias de laboratorio de fácil cultivo, que luego produce las proteínas de seda funcionalizadas que se pueden purificar en el laboratorio, " ella dice.

"Las proteínas de fusión de la seda de araña se agregan a las nanofibrillas de celulosa dispersas, y gracias a las interacciones favorables entre los dos componentes, se puede producir un material compuesto ".

Söderberg dice que la técnica utiliza la hidrodinámica para alinear la estructura interna de las fibras en la micro y nanoescala. "Cuando la nanocelulosa se alinea en el material macroscópico, podemos lograr un alto rendimiento, " él dice.