La seda de araña como material tiene un enorme potencial en varios campos de la tecnología, gracias a que es una fibra natural resistente, estable y biodegradable. Por ello, desde hace décadas se le ha buscado replicar en laboratorio.

Ahora, científicos alemanes especializados en biopolímeros produjeron fibras de seda de araña de “doble cara” o tipo Jano, que podrían proporcionar a las células nerviosas o musculares dañadas una plataforma para crecer.

¿Por qué se llaman así?

En la mitología romana, Jano es un dios que tenía dos caras mirando en direcciones opuestas y está relacionado con el cambio. En nanotecnología, una partícula Jano es aquella que consta de dos partes fabricadas con materiales distintos, lo que le otorga funciones para todo tipo de aplicaciones.

Como informan los investigadores en la revista de revisión por pares Angewandte Chemie, un lado de las fibras es adecuado para la adhesión celular, mientras que el otro lado podría usarse para unir proteínas u otras sustancias que contribuyan a la regeneración del tejido humano.

¿Por qué eligieron este material?

La seda de araña no es tóxica, es biocompatible y prácticamente no atrae microbios. Estas propiedades convierten este material en un candidato ideal como medio de apoyo para el crecimiento de las células nerviosas. Sin embargo, en la forma original de la seda de araña, este proceso puede llevar mucho tiempo y requiere pasos preparatorios complicados.

Con esto en mente, el científico de materiales Thomas Scheibel de la Universidad de Bayreuth, Alemania, junto con su equipo, optimizaron el producto natural mediante nanotecnología.

¿Cómo lo consiguieron?

El equipo de Scheibel produjo seda de araña artificial utilizando un microorganismo modificado genéticamente, a partir de la fibroína de araña europea de jardín, Araneus diadematus. Estudios recientes en el campo de la medicina regenerativa, han demostrado con éxito la adhesión celular mediante la modificación de este material en específico.

La solución fue modificar dos proteínas de la seda de araña, optimizadas de manera diferente en un solo material.

El equipo produjo este material fibroso, soluble en agua, de dos caras, mediante el uso de una técnica conocida como electrohilado de lado a lado, que consiste en extraer un hilo de una solución de proteína bajo el efecto de un campo eléctrico. El resultado es un material cristalino e insoluble. Luego, la fibra se recubrió específicamente en un lado con nanopartículas de oro, lo que hizo que la seda de araña fuera eléctricamente conductora.

«Los músculos se excitan con impulsos eléctricos, que podrían producirse utilizando este ‘alambre de oro’ hecho con las fibras de seda de araña», explica Scheibel.

Otras modificaciones podrían ser aún más prometedoras; los investigadores también buscan la integración de factores de crecimiento. Estos no solo promoverán la adherencia de las células a la superficie, sino también un crecimiento específico y más rápido de las células nerviosas a lo largo de una férula.

Los resultados, publicados bajo el título “Funcionalización específica en sitio de fibras Jano recombinantes de seda de araña” aparecieron en la revista de revisión por pares Angewandte Chemie el 5 de enero de 2022.

AVC

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