Um dos materiais mais versáteis do planeta, a seda produzida por aranhas é famosa por sua resistência, flexibilidade e leveza. Como destacou a National Geographic, uma teia de aranha comum pode conter até quatro tipos diferentes de seda, cada uma com sua função específica.
Embora natural, o processo de produção da seda é complexo. Agora, cientistas do Centro RIKEN Para Recursos Científicos Sustentáveis, no Japão, imitaram essa técnica a partir de uma glândula artificial. E, surpreendentemente, deu certo.
Com o avanço, os pesquisadores pretendem viabilizar maneiras de produzir a seda artificial em larga escala. A ideia é reduzir o impacto negativo que a indústria têxtil tem sobre o ambiente.
Além disso, o grupo acredita que a natureza biodegradável e biocompatível da seda de aranha a torna ideal para aplicações biomédicas. Assim, ela poderia ser usada também em procedimentos como suturas e ligamentos artificiais.
Entenda o experimento
Em geral, a seda é composta por uma fibra biopolimérica. Isso significa que ela contém grandes proteínas, chamadas spidroinas, que se formam em sequências altamente repetitivas. Dentro de cada fibra, estão estruturas moleculares chamadas folhas betas.
Elas se alinham perfeitamente, garantindo a resistência e flexibilidade da seda. Para que isso aconteça, as aranhas possuem uma glândula responsável pela produção do material, que funciona sobre mudanças precisas no ambiente químico e físico.
Dessa forma, as proteínas se ajustam conforme suas características específicas, formando os diversos tipos de seda. Para replicar essa arquitetura molecular complexa, cientistas imitaram o fluxo e a manipulação de pequenas quantidades de fluidos que as aranhas soltam por meio de canais estreitos.
O dispositivo desenvolvido pelos pesquisadores consiste em uma pequena caixa retangular com canais minúsculos entalhados. Para produção da seda, eles inseriram uma solução de spidroina em uma extremidade e, depois, puxaram o líquido para a outra ponta por meio de pressão.
Assim, à medida que as spidroinas fluem pelos canais, elas são expostas a mudanças precisas no ambiente químico e físico. Com isso, as proteínas se auto ajustam em fibras de seda.
“A montagem da fibra foi espontânea, extremamente rápida e altamente reprodutível. Importante, as fibras exibiram a estrutura hierárquica distinta, encontrada na fibra de seda natural”, disse Ali Malay, autor do estudo. Os resultados foram publicados na revista Nature Communications.