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Cientistas sintetizam fibras com que as aranhas tecem suas teias

Cientistas sintetizam fibras com que as aranhas tecem suas teias

Cientistas das Universidades Técnica de Munique, Alemanha, e Hebraica de Jerusalém, Israel, trabalhando conjuntamente, conseguiram, pela primeira vez, produzir em laboratório os fios que as aranhas utilizam para tecer suas teias. Significativamente mais fortes do que os fios do bicho-da-seda, esta é a primeira vez que os fios foram criados fora do corpo das aranhas.

A pesquisa, publicada no último exemplar da revista Current Biology, abre o caminho para desenvolvimento comercial das fibras das aranhas para um sem-número de aplicações industriais.

Engenharia genética

A seda já é utilizada pela humanidade há milhares de anos. Entretanto, ao contrário do bicho-da-seda, as aranhas são animais territorialistas, não sendo, portanto, sujeitas à domesticação e à criação em larga escala em ambiente controlado.

A equipe de pesquisadores, liderada pelo Dr. Daniel Huemmerich, conseguiu o feito por meio de técnicas de engenharia genética. Utilizando culturas de células de insetos, as fibras das aranhas cresceram espontaneamente, um processo conhecido como auto-montagem. As fibras resultantes, segundo os cientistas, têm características de resistência química semelhantes às fibras produzidas naturalmente pelas aranhas.

Fibras produzidas pelas aranhas

No futuro, quando a pesquisa atingir um estágio que permita sua fabricação em larga escala, as novas fibras poderão ser utilizadas industrialmente em várias áreas que exigem materiais delicados e resistentes.

As fibras produzidas pelas aranhas consistem de arranjos produzidos por proteínas específicas. Para sintetizar artificialmente estas proteínas, os pesquisadores utilizaram seções dos genes da aranha de jardim (Araneus diadematus) que estão relacionados com a produção das fibras.

Fibra dragline

A aranha tece sua teia utilizando vários tipos de fibras, incluindo uma fibra conhecida como seda "dragline", ou fio de segurança, que é seis vezes mais forte do que o nylon ou o aço na mesma espessura. Essa é a fibra utilizada como segurança pela aranha no caso de uma queda.

A fibra dragline é produzida primariamente a partir de duas proteínas, a ADF-3 e a ADF-4. Os cientistas ainda não entendem exatamente o processo entre a geração dessas proteínas em uma glândula no abdômen da aranha e a sua excreção, quando ela já tem suas características de resistência.

Produção com vírus

Na experiência, os cientistas introduziram os genes que codificam as duas proteínas em um vírus chamado baculovirus. Esses vírus foram então cultivados em culturas de células derivadas de uma espécie de lagarta.

"Como aranhas e insetos são ambos artrópodes e já que seus genomas são muito mais parecidos um com o outro do que com os animais utilizados nos experimentos anteriores, nós achamos que seríamos capazes de produzir fibras de aranha utilizando esses insetos," explica Uri Gat, outro pesquisador da equipe.

Depois que os vírus infectaram as células da lagarta, as células começaram a produzir as proteínas e, a seguir, as fibras de aranha começaram a se formar espontaneamente. Entretanto, ao contrário das fibras naturais, as fibras artificiais são formadas apenas pela proteína ADF-4. Embora sejam mais fortes do que as fibras do bicho-da-seda, elas ainda não são páreo para as fibras naturais das aranhas.





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