Realizzata la seta di ragno artificiale. Ora è possibile filarne grandi quantità (VIDEO)

Un metodo biomimetico con applicazioni nei biomateriali o per la fabbricazione di tessuti

[10 gennaio 2017]

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La seta ragno è un materiale attraente che viene  ben tollerato quando  è impiantato nei tessuti umani, è leggero ma è  più forte dell’acciaio, ed è anche biodegradabile. Per questo, essere in grado di produrre la seta di ragno artificiale è stato  a lungo un sogno di molti scienziati, ma finora tutti i tentativi avevano riguardato prodotti chimicamente  aggressivi e avevano portato a realizzare fibre con utilizzi limitati.  Ma un team di ricercatori svedesi, cinesi, spagnoli e britannici dice di aver sviluppato, passo dopo passo, un metodo che funziona e di poter produrre chilometri di fili che, per la prima volta, sembrano proprio vera seta di ragno. Spiegano come hanno fatto nello studio “Biomimetic spinning of artificial spider silk from a chimeric minispidroin”, pubblicato su  Nature Chemical Biology.

I  ragni sono difficili da tenere ed allevare in cattività e filano piccole quantità di seta, quindi, qualsiasi produzione su larga scala comporta  l’utilizzo di proteine della seta artificiali e di processi di filatura.

Al Dipartimento di anatomia, fisiologia e biochimica della Sveriges lantbruksuniversitet (Università svedese delle scienze agricole) spiegano che «Un processo di filatura biomimetico (che imita la natura) è probabilmente il modo migliore per produrre fibre che assomigliano alla vera seta di ragno. Fino ad ora, questo non è stato possibile a causa della difficoltà di ottenere proteine idrosolubili della seta di ragno dai batteri e da altri sistemi di produzione e, quindi,  sono stati utilizzati forti solventi  nei processi di filatura precedentemente descritti».

La seta di ragno è costituita da proteine che sono stoccate come soluzione acquosa delle ghiandole seta, prima di essere filate in una fibra. Ricercatore Anna Rising,, Jan Johansson e Marlene Andersson  della Sveriges lantbruksuniversitet  e del  Karolinska Institutet avevano già dimostrato che «esiste un impressionante gradiente di pH nella ghiandola della seta del ragno e che questo gradiente di pH ben regolato colpisce parti specifiche delle proteine della seta di ragno e assicura che si formino le fibre ra rapidamente in un luogo definito dell’apparato di produzione della seta».

Questa scopetta è stato utilizzato  dal team internazionale per progettare una proteina di seta ragno artificiale che possa essere prodotto in grandi quantità dai batteri, il che rende la produzione commercialmente interessante dal punto di vista industriale.

La Rising  spiega: «Con nostra sorpresa, questa proteina artificiale è solubile nell’acqua, come le proteine della seta di ragno naturali, il che significa che è possibile mantenere le proteine solubili a concentrazioni estreme».

Per simulare la ghiandola che produce la seta di ragno, il team di ricerca ha costruito un apparato di filatura semplice ma molto efficiente e biomimetico , che può filare chilometri di fibre solo abbassando il pH.

La Rising conclude: «Questo è il primo esempio di successo di filatura della seta di ragno biomimetica. Abbiamo progettato un processo che riassume molti dei complessi meccanismi molecolari della filatura della seta nativa. In futuro, questo potrebbe consentire la produzione industriale di seta di ragno artificiale per applicazioni nei  biomateriali o per la fabbricazione di tessuti avanzati».

 

Videogallery

  • Formation of artificial spider silk / Konstgjord spindeltråd bildas

  • Artificial spider silk reeled / Konstgjord spindeltråd rullas upp