Seda de aranha produzida por bicho-da-seda é 6 vezes mais forte que material à prova de balas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 25/09/2023

É a primeira vez que se consegue gerar sedas de aranha "completas" usando bichos-da-seda geneticamente modificados.
[Imagem: Junpeng Mi]

Bichos-da-seda produzem seda de aranha

Cientistas criaram bichos-da-seda geneticamente modificados para que eles produzam seda de aranha, que os aracnídeos usam para fazer suas teias.

O resultado foi impressionante: As fibras são seis vezes mais resistentes do que o Kevlar, o material usado em coletes à prova de balas, apresentando uma resistência à tração de 1.299 MPa e uma tenacidade de 319 MJ/m³.

Há mais de uma década que os cientistas tentam fazer bichos-da-seda transgênicos para produzir seda de aranha, mas esta foi a primeira vez que eles conseguiram gerar proteínas de seda de aranha inteiras usando bichos-da-seda.

A nova técnica poderá ser usada para fabricar uma alternativa ecologicamente correta às fibras comerciais sintéticas, como o náilon. As fibras sintéticas podem liberar ou virar microplásticos no ambiente e são geralmente produzidas a partir de combustíveis fósseis.

"A seda do bicho-da-seda é atualmente a única fibra de seda animal comercializada em larga escala, com técnicas de criação bem estabelecidas. Consequentemente, o emprego de bichos-da-seda geneticamente modificados para produzir fibra de seda de aranha permite a comercialização em larga escala e de baixo custo," justificou o professor Junpeng Mi, da Universidade Donghua, na China.

É um passo importante para a comercialização de sedas alternativas às sintéticas.
[Imagem: Junpeng Mi et al. - 10.1016/j.matt.2023.08.013]

Bichos-da-seda transgênicos

Para que os bichos-da-seda se tornassem capazes de fiar seda de aranha, a equipe introduziu genes da proteína da seda da aranha no DNA dos bichos-da-seda para que ela fosse expressa em suas glândulas. Isso foi feito com uma combinação da tecnologia de edição genética CRISPR-Cas9 e centenas de milhares de microinjeções em ovos fertilizados do bicho-da-seda.

As microinjeções representaram "um dos desafios mais significativos" do experimento, disse Mi. Mas, quando ele viu os olhos dos bichos-da-seda brilhando em vermelho sob o microscópio de fluorescência - um sinal de que a edição genética havia sido bem-sucedida - ele sabia que havia conseguido.

Os pesquisadores também precisaram realizar modificações de "localização" nas proteínas transgênicas da seda da aranha, para que elas interagissem adequadamente com as proteínas das glândulas do bicho-da-seda, garantindo que a fibra fosse fiada adequadamente. Para orientar as modificações, a equipe desenvolveu um modelo de "estrutura básica mínima" da seda do bicho-da-seda, duas inovações substanciais em relação ao trabalho de outras equipes.

Finalmente, os pesquisadores tiveram que vencer outra dificuldade, talvez a maior encontrada nesses esforços, que consiste na aplicação de uma camada superficial de glicoproteínas e lipídios à seda, para ajudá-la a resistir à umidade e à exposição à luz solar. É uma espécie de camada antienvelhecimento que as aranhas aplicam em suas teias, e que agora também está presente na seda produzida pelos animais transgênicos.

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