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Fabricación de seda araña bioactiva para uso médico
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Fabricación de seda araña bioactiva para uso médico

Nueva forma de formar seda araña bioactiva para uso médico.

Una vista de cerca de los hilos de seda creados por el nuevo proceso.
Crédito: Imagen cortesía de KTH The Royal Institute of Technology.


La tecnología no ha dominado la capacidad de la araña de formar proteínas de seda en las estructuras. Pero se ha desarrollado una nueva técnica que puede formar estructuras de seda sin depender de sustancias químicas que comprometan su utilidad en aplicaciones médicas.

Con los avances recientes, la tecnología se puede utilizar para sintetizar seda con propiedades mecánicas similares a las de una seda real de araña. Pero aplicar este material a terapias médicas prometedoras para enfermedades como el cáncer requiere que los humanos desarrollen una capacidad que solo poseen los arácnidos o gusanos de seda, la capacidad de controlar la formación de la seda.

Una técnica reportada en Advanced Materials ofrece una alternativa prometedora a los métodos experimentales de conformación de la seda que se basan en productos químicos agresivos, afirma el profesor asociado My Hedhammar, investigador del KTH Royal Institute of Technology en Estocolmo.

Debido a su fuerza, que es comparable a Kevlar, y su alta elasticidad, la seda de araña ha llamado la atención por su potencial uso en medicina. Los investigadores tienen la esperanza de que sirva de andamiaje para la reparación de los tejidos, o que se use para la administración de medicamentos, detección de biomarcadores y recubrimientos antimicrobianos.

Pero encontrar un método satisfactorio para dar forma a las proteínas que imitan a la seda ha demostrado ser difícil de alcanzar para aquellos interesados ​​en tales aplicaciones médicas.

"Se han realizado intentos para imitar el proceso de hilado usando, por ejemplo, sistemas de microfluidos, hilado húmedo y electrospinning", dice Hedhammar. "Muchos de estos procesos son bastante complejos de diseñar y requieren productos químicos agresivos como el metanol para que los hilos sean insolubles en agua después de la formación, lo que eliminaría la bioactividad necesaria para estos usos médicos".

En cambio, los investigadores se basaron en técnicas de bioquímica recientemente desarrolladas que usan superficies microestructuradas para concentrar proteínas y formar nanocables, revestimientos u hojas orgánicos.

Parecido a un cepillo increíblemente pequeño, la superficie que utilizó el equipo está compuesta de pilares de silicio de tamaño micro, que se volvieron repelentes al agua con un agente antihumectante.

Se diseñaron dos tipos de proteínas de seda, una con afinidad por los anticuerpos y otra con propiedades de unión celular.

Al colocar gotitas de proteínas de seda solubles encima de los pilares, el equipo logró tres formaciones distintas de seda sintética: nanohilos (que podrían usarse en la terapia del cáncer), recubrimientos locales (potencialmente útiles en la detección de biomarcadores) y láminas de seda (que podría usarse como andamios de crecimiento celular).

Para crear nanocables, por ejemplo, los investigadores colocaron una gota en la superficie y luego arrastraron la gota lateralmente, dejando hebras del material sobre los pilares.

Del mismo modo, para crear una hoja, los científicos dejaron una gota para evaporarse en la superficie. La estabilidad de las láminas se probó sumergiéndolas en agua, así como en un medio de cultivo de células, durante varios días.

"Las sábanas permanecieron intactas, sin signos visuales de disolverse, lo que confirma que las proteínas se habían transformado en una forma de seda estable", dice el coautor, el profesor Wouter van der Wijngaart de KTH.


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