Científicos elaboraron filamentos que reproducen casi a la perfección la firmeza y flexibilidad de la tela producida por los arácnidos. La sustancia, llamada BioSteel, será empleada también para crear suturas biodegradables.
Marcelo Córdova
Aprimera vista, una delgada tela que cuelga en el rincón de una casa no es más que el aviso de la atemorizante presencia de una araña. Sin embargo, las fibras que componen esa red ocultan un gran tesoro científico: en relación a su peso, este material es cinco veces más fuerte que el acero y, si tuviera el tamaño suficiente, podría detener a un avión en pleno vuelo sin romperse. Tras años de estudios, expertos canadienses y estadounidenses han desarrollado los primeros filamentos que reproducen estas cualidades casi a la perfección.
En el último número de la revista Science, los especialistas de Nexia Biotechnologies y el Ejército norteamericano detallan cómo produjeron las fibras a partir de los genes de araña encargados de la creación de la tela. Se trata del primer paso para la fabricación masiva del BioSteel, una sustancia que incorporará la resistencia y biodegradibilidad de la red de los arácnidos y que será usada en la medicina, la industria y el sector militar.
Jeffrey Turner, presidente de Nexia, señaló a La Tercera que imitar las propiedades de la tela de araña ha sido un anhelo científico casi inalcanzable: "Las arañas son las únicas que sintetizan este material, pero son criaturas carnívoras y territoriales que se devoran entre sí. Aun cuando sabíamos que esta seda es espectacular, era imposible fabricarla porque no podíamos mantener granjas de arácnidos".
Fibras médicas
La versión comercial del BioSteel saldrá al mercado en el 2004, abarcando aplicaciones como la creación de suturas muy finas para corregir daños ópticos. "Esta tela es bastante delgada y minimiza la distorsión visual. A diferencia de las suturas actuales hechas de nailon, la tela se biodegrada y desaparece del cuerpo", explica Turner.
Para el Ejército norteamericano, el principal interés radica en crear armaduras más ligeras y resistentes para sus tropas, ya que la tela procesada sería la más resistente hasta ahora desarrollada. El BioSteel también sería incorporado en redes de pesca, para evitar la contaminación por el desprendimiento de fibras sintéticas.Simple, pero efectivo
Proceso simple
El primer paso fue insertar genes de arañas en células de vaca y hámster, las que comenzaron a producir proteínas con el material clave de la tela de araña. Las proteínas fueron colocadas en una solución acuosa y los científicos observaron sorprendidos su replicación espontánea. Cuando alcanzaron un volumen importante, fueron deshidratadas y trenzadas al igual que hilo, para crear delgadísimas fibras con propiedades casi idénticas a las de la tela natural.
Turner comenta que "la araña teje su red mediante un simple proceso de autoensamblaje, que no requiere más que agua y proteínas. Las sustancias con que lo hace son las mismas que componen nuestro pelo y piel, pero la araña tiene la capacidad de determinar cómo ordenar los cristales con que construye los filamento y eso genera sus propiedades únicas".
Diferentes tests mostraron que el BioSteel tiene una elasticidad ligeramente inferior a lo esperado pero que, de ser procesada adecuadamente podría resistir el impacto de una bala. Turner considera que el éxito del estudio "radica en la capacidad de haber entendido la naturaleza y replicarla con un método muy sencillo".
Producción masiva
El siguiente paso en la investigación realizada por la empresa Nexia y los militares estadounidenses es fabricar BioSteel en cantidades masivas. Para ello, el laboratorio ya está criando cabras modificadas con genes de araña que producirían grandes cantidades de proteínas especializadas en su leche. Las primeros resultados de este experimento surgirían a mediados de este año, pero los investigadores también enfrentan otro desafío: acelerar el sistema de trenzado que da forma final a las fibras. Jeffrey Turner, presidente de Nexia, comenta que por ahora sólo pueden hacer un filamento a la vez y a un ritmo de un metro por minuto: "Necesitamos llegar a cien filamentos al mismo tiempo y unos doscientos metros por minuto. De esta manera la producción aumentaría en unas 10 mil veces".
Marcelo Córdova
Aprimera vista, una delgada tela que cuelga en el rincón de una casa no es más que el aviso de la atemorizante presencia de una araña. Sin embargo, las fibras que componen esa red ocultan un gran tesoro científico: en relación a su peso, este material es cinco veces más fuerte que el acero y, si tuviera el tamaño suficiente, podría detener a un avión en pleno vuelo sin romperse. Tras años de estudios, expertos canadienses y estadounidenses han desarrollado los primeros filamentos que reproducen estas cualidades casi a la perfección.
En el último número de la revista Science, los especialistas de Nexia Biotechnologies y el Ejército norteamericano detallan cómo produjeron las fibras a partir de los genes de araña encargados de la creación de la tela. Se trata del primer paso para la fabricación masiva del BioSteel, una sustancia que incorporará la resistencia y biodegradibilidad de la red de los arácnidos y que será usada en la medicina, la industria y el sector militar.
Jeffrey Turner, presidente de Nexia, señaló a La Tercera que imitar las propiedades de la tela de araña ha sido un anhelo científico casi inalcanzable: "Las arañas son las únicas que sintetizan este material, pero son criaturas carnívoras y territoriales que se devoran entre sí. Aun cuando sabíamos que esta seda es espectacular, era imposible fabricarla porque no podíamos mantener granjas de arácnidos".
Fibras médicas
La versión comercial del BioSteel saldrá al mercado en el 2004, abarcando aplicaciones como la creación de suturas muy finas para corregir daños ópticos. "Esta tela es bastante delgada y minimiza la distorsión visual. A diferencia de las suturas actuales hechas de nailon, la tela se biodegrada y desaparece del cuerpo", explica Turner.
Para el Ejército norteamericano, el principal interés radica en crear armaduras más ligeras y resistentes para sus tropas, ya que la tela procesada sería la más resistente hasta ahora desarrollada. El BioSteel también sería incorporado en redes de pesca, para evitar la contaminación por el desprendimiento de fibras sintéticas.Simple, pero efectivo
Proceso simple
El primer paso fue insertar genes de arañas en células de vaca y hámster, las que comenzaron a producir proteínas con el material clave de la tela de araña. Las proteínas fueron colocadas en una solución acuosa y los científicos observaron sorprendidos su replicación espontánea. Cuando alcanzaron un volumen importante, fueron deshidratadas y trenzadas al igual que hilo, para crear delgadísimas fibras con propiedades casi idénticas a las de la tela natural.
Turner comenta que "la araña teje su red mediante un simple proceso de autoensamblaje, que no requiere más que agua y proteínas. Las sustancias con que lo hace son las mismas que componen nuestro pelo y piel, pero la araña tiene la capacidad de determinar cómo ordenar los cristales con que construye los filamento y eso genera sus propiedades únicas".
Diferentes tests mostraron que el BioSteel tiene una elasticidad ligeramente inferior a lo esperado pero que, de ser procesada adecuadamente podría resistir el impacto de una bala. Turner considera que el éxito del estudio "radica en la capacidad de haber entendido la naturaleza y replicarla con un método muy sencillo".
Producción masiva
El siguiente paso en la investigación realizada por la empresa Nexia y los militares estadounidenses es fabricar BioSteel en cantidades masivas. Para ello, el laboratorio ya está criando cabras modificadas con genes de araña que producirían grandes cantidades de proteínas especializadas en su leche. Las primeros resultados de este experimento surgirían a mediados de este año, pero los investigadores también enfrentan otro desafío: acelerar el sistema de trenzado que da forma final a las fibras. Jeffrey Turner, presidente de Nexia, comenta que por ahora sólo pueden hacer un filamento a la vez y a un ritmo de un metro por minuto: "Necesitamos llegar a cien filamentos al mismo tiempo y unos doscientos metros por minuto. De esta manera la producción aumentaría en unas 10 mil veces".