Os pesquisadores chineses conseguiram modificar geneticamente os bichos-da-seda para produzirem seda de aranha, um material que combina as propriedades mecânicas de fibras sintéticas como o nylon e o Kevlar. A seda de aranha tem o potencial de ser uma alternativa ecológica aos materiais sintéticos que não são biodegradáveis. A produção de seda tem sido uma indústria importante por milhares de anos, e os pesquisadores agora buscam melhorar suas propriedades mecânicas para ampliar sua gama de aplicações.

Tanto as aranhas quanto os bichos-da-seda produzem poliamidas naturais, enquanto o nylon e o Kevlar são poliamidas sintéticas. O desafio era encontrar uma forma de produzir seda de aranha em larga escala. Devido às dificuldades de domesticar e criar aranhas, os pesquisadores recorreram à modificação genética usando a tecnologia de edição genética CRISPR. Eles inseriram genes que expressam proteínas de seda de aranha nas glândulas secretoras do bicho-da-seda por meio de microinjeções enquanto os bichos-da-seda ainda estavam em seus ovos.

Os bichos-da-seda geneticamente modificados foram permitidos a completar seu ciclo de vida e acasalar com mariposas não modificadas geneticamente. A próxima geração de bichos-da-seda foi selecionada, alguns dos quais eram mutantes capazes de segregar seda. Quando os bichos-da-seda foram forçados a fiar seda, os pesquisadores analisaram a seda para determinar sua estrutura química e propriedades mecânicas.

Os resultados foram impressionantes. O fio de seda dos bichos-da-seda mutantes mostrou uma “resistência e dureza impressionantes, superando em seis vezes a dureza do Kevlar”. A resistência da seda foi expressa em gigapascais, com uma resistência à tração de 1,3 GPa, em comparação com o nylon de primeira geração com uma resistência à tração de 0,08 GPa. A dureza da seda foi expressa em joules por metro cúbico, com uma dureza de 300 MJ/m³, uma das mais altas registradas para uma fibra.

Junpeng Mi, autor principal do estudo, acredita que a seda de aranha tem uma ampla gama de aplicações, incluindo suturas cirúrgicas, roupas com novas propriedades, coletes à prova de balas, materiais inteligentes, tecnologia aeroespacial e engenharia biomédica. No entanto, um possível obstáculo é o custo de produção da seda de aranha em comparação com as fibras sintéticas. Embora tecnicamente viável, o custo pode exigir uma consideração maior.

Fontes:
1. Matter
2. Gustavo Plaza, professor na Universidade Politécnica de Madrid