Se daqui a alguns anos você precisar de pontos em um corte, talvez a seda que o médico use venha de vermes mutantes capazes de gerar fios semelhantes aos das aranhas. O mesmo material que você encontra, por exemplo, em coletes à prova de balas ou dispositivos aeroespaciais. Parece ficção científica, mas um grupo de pesquisadores chineses acaba de dar o primeiro passo para torná-lo realidade graças a um aliado peculiar: os bichos-da-seda transgênicos.
A conquista é tão surpreendente quanto promissora.
O que aconteceu? Que um grupo de pesquisadores da Universidade Donghua, na China, deu um passo fundamental para concretizar um sonho antigo dos produtores de seda natural: a forma de obter grandes quantidades do tecido secretado pelas aranhas, um material resistente que abre um leque promissor de possibilidades . Para isso, utilizaram nada menos que bichos-da-seda transgênicos, mutantes geneticamente modificados para gerar fios com resistência semelhante à do náilon e consideravelmente mais duros que a fibra sintética Kevlar. Seus resultados foram refletidos na revista Matéria.
Como eles conseguiram isso? Se o resultado é fascinante, a forma como o conseguiram não fica atrás. Para fazer seda de aranha a partir de vermes, os pesquisadores já tiveram que modificá-los geneticamente: eles introduziram genes para a proteína da fibra de aranha no DNA dos vermes usando a tecnologia de edição genética CRISPR-Cas9 e centenas de milhares de microinjeções em ovos fertilizados de bicho-da-seda.
“As glândulas dos bichos-da-seda domésticos e as das aranhas apresentam ambientes físico-químicos bastante semelhantes”, detalham os pesquisadores chineses em seu artigo. Como parte do experimento, eles também fizeram modificações de “localização” nas proteínas da seda da aranha transgênica, para que interagissem corretamente com as das glândulas do verme.
Porque és importante? Pelo valor da seda de aranha, material que atende a quatro requisitos que o tornam especialmente valioso para a indústria: leveza, resistência, dureza e sustentabilidade. As fibras secretadas pelos aracnídeos atendem a essas peculiaridades, mas sua produção apresenta alguns desafios.
“Enfrenta dificuldades de comercialização devido ao conhecimento científico de seu mecanismo de fiação, às complexidades técnicas do processo e aos obstáculos de engenharia na produção em massa de baixo custo”, lembram os pesquisadores. Somam-se a essas desvantagens as dificuldades de criação de aranhas, animais territoriais que dificultam a produção de seda em grandes quantidades.
O que dizem os pesquisadores? Que o seu trabalho “abre” caminho para o futuro. “A seda de minhoca, apesar de ser a única fibra de proteína animal produzida comercialmente em larga escala devido ao seu baixo custo de produção, restringe muito a sua aplicação na indústria têxtil devido ao seu desempenho mecânico limitado”, acrescentam. fibras, incluindo fibras sintéticas comerciais, continuam difíceis de comercializar devido à natureza canibal das aranhas, dificultando a produção reprodutiva.
Os cientistas asseguram ainda que a seda da aranha gerada com vermes retém a camada de cutícula, o que por sua vez permite “manter as suas propriedades mecânicas por um período prolongado” e facilita a comercialização.
Mas… O que eles conseguiram? Obtenha fibras de seda de aranha inteiras e resistentes com a ajuda de vermes geneticamente modificados. O avanço representa um passo fundamental para superar os obstáculos científicos, técnicos e de engenharia que têm complicado a comercialização da seda de aranha e a sua utilização como substituto das fibras sintéticas. Para conseguir isso, de fato, os pesquisadores se inspiraram em dois especialmente populares e valiosos: o náilon e o Kevlar.
Os seus primeiros números são certamente surpreendentes. Conforme detalhado em seu artigo, sua fibra de seda de aranha tem “uma impressionante resistência à tração” de 1.299 MPa; e uma tenacidade “excepcional” de 319 MJ/m3. Para referência, O país Vale lembrar que o primeiro náilon patenteado pela DuPont há quase um século tinha resistência à tração de 0,08 GPa, muito inferior aos 1,3 GPa da seda dos vermes mutantes apresentados pela equipe chinesa. Sua tenacidade também chama a atenção: pesquisadores dizem que ela ultrapassa seis vezes a dureza do Kevlar, muito utilizado em coletes à prova de balas.
E além da teoria? Se há algo interessante no estudo, também de autoria de um especialista da Universidade do Sudoeste em Chongping, na China, são suas possíveis aplicações práticas. Na verdade, os próprios cientistas sublinham que o seu contributo “abre caminho para a comercialização da seda de aranha”, um material com múltiplas utilizações. “O desempenho mecânico excepcionalmente alto das fibras produzidas neste estudo é promissor”, explica Junpeng Mi, da Universidade Donghua: “Essa fibra pode ser usada como suturas cirúrgicas, atendendo a uma demanda que ultrapassa 300 milhões de procedimentos por ano”.
E não é seu único uso. A ampla gama de usos possíveis para as fibras de aranha criadas com bichos-da-seda inclui a criação de roupas mais confortáveis, novos coletes à prova de balas ou mesmo materiais inteligentes, uso militar, tecnologia aeroespacial e engenharia biomédica. No futuro, poderá de facto representar uma alternativa valiosa a outras fibras sintéticas que, recordam os especialistas chineses, representam agora “uma ameaça ao desenvolvimento sustentável”.
Imagens: Baishiya_白石 Cliff (Flickr)
Em Xataka: Somos muito ruins em reciclar plástico. Um super verme que o devora pode nos ajudar a resolvê-lo
Reescreva o texto para BR e mantenha a HTML tags