الريــم
09-23-2023, 01:50 PM
Cient?ficos chinos han sintetizado por primera vez seda de ara?a a partir de gusanos de seda genéticamente modificados, produciendo de este modo fibras seis veces m?s resistentes que el Kevlar utilizado en los chalecos antibalas. El descubrimiento abre amplias perspectivas para la fabricaci?n de nuevos materiales especialmente resistentes.
El estudio, que acaba de ser publicado en la revista Matter, es el primero en producir con éxito prote?nas de seda de ara?a de longitud completa utilizando gusanos de seda. El hallazgo desvela una técnica que podr?a utilizarse para fabricar una alternativa ecol?gica a las fibras comerciales sintéticas como el nailon.
"La seda de gusano es actualmente la ?nica fibra de seda animal comercializada a gran escala, con técnicas de cr?a bien establecidas", afirm? Mi. "En consecuencia, el empleo de gusanos de seda genéticamente modificados para producir fibra de seda de ara?a permite una comercializaci?n a gran escala y de bajo coste".
Image ID:
92453955
La tela de ara?a contiene seda muy resistente
Agencias
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1920
1280
Alternativa sostenible a materiales contaminantes
Los cient?ficos han considerado la seda de ara?a como una atractiva alternativa sostenible a las fibras sintéticas, que pueden liberar micropl?sticos da?inos al medio ambiente y que a menudo se producen a partir de combustibles f?siles que generan emisiones de gases de efecto invernadero. Pero recurrir a la naturaleza en busca de alternativas no est? exento de desaf?os.
Los procesos previamente desarrollados para hilar seda de ara?a artificial hab?an tenido problemas para aplicar una capa superficial de glicoprote?nas y l?pidos a la seda para ayudarla a resistir la humedad y la exposici?n a la luz solar, una "capa de piel" antienvejecimiento que las ara?as aplican a sus telas.
Los gusanos de seda genéticamente modificados ofrecen una soluci?n a este problema, afirma Mi, ya que los gusanos cubren sus propias fibras con una capa protectora similar.
"La seda de ara?a es un recurso estratégico que necesita ser urgentemente explorado", afirm? Junpeng Mi, de la Universidad de Donghua y primer autor del estudio.
M?ltiples aplicaciones pr?cticas
"El rendimiento mec?nico excepcionalmente alto de las fibras producidas en este estudio es muy prometedor en este campo. Este tipo de fibra se puede utilizar como suturas quir?rgicas, abordando una demanda global que supera los 300 millones de procedimientos al a?o".
Las fibras de seda de ara?a también podr?an usarse para crear prendas m?s c?modas y tipos innovadores de chalecos antibalas, dice Mi, y podr?an tener aplicaciones en materiales inteligentes, el ejército, la tecnolog?a aeroespacial y la ingenier?a biomédica.
Image ID:
92454008
Seda de ara?a obtenida con el procedimiento inventado
Matter
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2400
1800
Para hilar seda de ara?a a partir de gusanos de seda, Mi y su equipo introdujeron genes de la prote?na de seda de ara?a en el ADN de los gusanos de seda para que se expresara en sus gl?ndulas utilizando una combinaci?n de tecnolog?a de edici?n de genes CRISPR-Cas9 y cientos de miles de microinyecciones en huevos de gusanos de seda fertilizados.
Las microinyecciones plantearon "uno de los desaf?os m?s importantes" del estudio, dijo Mi, pero cuando vio los ojos de los gusanos de seda brillando de color rojo bajo el microscopio de fluorescencia, clara se?al de que la edici?n genética hab?a sido un éxito, vivi? uno de sus momentos m?s felices como cient?fico.
Los investigadores también necesitaban realizar modificaciones de "localizaci?n" en las prote?nas transgénicas de la seda de ara?a para que interactuaran adecuadamente con las prote?nas de las gl?ndulas del gusano de seda, asegurando que la fibra se hilara correctamente. Para guiar las modificaciones, el equipo desarroll? un "modelo de estructura b?sica m?nima" de seda de gusano.
Image ID:
92454041
Proceso de obtenci?n de la seda de ara?a
Matter
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1800
"Este concepto de 'localizaci?n', introducido en esta tesis, junto con el modelo estructural m?nimo propuesto, representa un cambio significativo con respecto a investigaciones anteriores", dice Mi. "Estamos seguros de que la comercializaci?n a gran escala est? en el horizonte".
En el futuro, Mi planea utilizar conocimientos sobre la dureza y resistencia de las fibras de seda de ara?a desarrollados en el estudio actual para desarrollar gusanos de seda genéticamente modificados que produzcan fibras de seda de ara?a a partir de amino?cidos tanto naturales como modificados genéticamente.
"La introducci?n de m?s de cien amino?cidos dise?ados tiene un potencial ilimitado para las fibras de seda de ara?a", seg?n Mi.
*
Estudio de referencia: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00421-6
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/gusanos-seda-modificados-producen-tela-92457505)
El estudio, que acaba de ser publicado en la revista Matter, es el primero en producir con éxito prote?nas de seda de ara?a de longitud completa utilizando gusanos de seda. El hallazgo desvela una técnica que podr?a utilizarse para fabricar una alternativa ecol?gica a las fibras comerciales sintéticas como el nailon.
"La seda de gusano es actualmente la ?nica fibra de seda animal comercializada a gran escala, con técnicas de cr?a bien establecidas", afirm? Mi. "En consecuencia, el empleo de gusanos de seda genéticamente modificados para producir fibra de seda de ara?a permite una comercializaci?n a gran escala y de bajo coste".
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La tela de ara?a contiene seda muy resistente
Agencias
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Alternativa sostenible a materiales contaminantes
Los cient?ficos han considerado la seda de ara?a como una atractiva alternativa sostenible a las fibras sintéticas, que pueden liberar micropl?sticos da?inos al medio ambiente y que a menudo se producen a partir de combustibles f?siles que generan emisiones de gases de efecto invernadero. Pero recurrir a la naturaleza en busca de alternativas no est? exento de desaf?os.
Los procesos previamente desarrollados para hilar seda de ara?a artificial hab?an tenido problemas para aplicar una capa superficial de glicoprote?nas y l?pidos a la seda para ayudarla a resistir la humedad y la exposici?n a la luz solar, una "capa de piel" antienvejecimiento que las ara?as aplican a sus telas.
Los gusanos de seda genéticamente modificados ofrecen una soluci?n a este problema, afirma Mi, ya que los gusanos cubren sus propias fibras con una capa protectora similar.
"La seda de ara?a es un recurso estratégico que necesita ser urgentemente explorado", afirm? Junpeng Mi, de la Universidad de Donghua y primer autor del estudio.
M?ltiples aplicaciones pr?cticas
"El rendimiento mec?nico excepcionalmente alto de las fibras producidas en este estudio es muy prometedor en este campo. Este tipo de fibra se puede utilizar como suturas quir?rgicas, abordando una demanda global que supera los 300 millones de procedimientos al a?o".
Las fibras de seda de ara?a también podr?an usarse para crear prendas m?s c?modas y tipos innovadores de chalecos antibalas, dice Mi, y podr?an tener aplicaciones en materiales inteligentes, el ejército, la tecnolog?a aeroespacial y la ingenier?a biomédica.
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Seda de ara?a obtenida con el procedimiento inventado
Matter
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Para hilar seda de ara?a a partir de gusanos de seda, Mi y su equipo introdujeron genes de la prote?na de seda de ara?a en el ADN de los gusanos de seda para que se expresara en sus gl?ndulas utilizando una combinaci?n de tecnolog?a de edici?n de genes CRISPR-Cas9 y cientos de miles de microinyecciones en huevos de gusanos de seda fertilizados.
Las microinyecciones plantearon "uno de los desaf?os m?s importantes" del estudio, dijo Mi, pero cuando vio los ojos de los gusanos de seda brillando de color rojo bajo el microscopio de fluorescencia, clara se?al de que la edici?n genética hab?a sido un éxito, vivi? uno de sus momentos m?s felices como cient?fico.
Los investigadores también necesitaban realizar modificaciones de "localizaci?n" en las prote?nas transgénicas de la seda de ara?a para que interactuaran adecuadamente con las prote?nas de las gl?ndulas del gusano de seda, asegurando que la fibra se hilara correctamente. Para guiar las modificaciones, el equipo desarroll? un "modelo de estructura b?sica m?nima" de seda de gusano.
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Proceso de obtenci?n de la seda de ara?a
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"Este concepto de 'localizaci?n', introducido en esta tesis, junto con el modelo estructural m?nimo propuesto, representa un cambio significativo con respecto a investigaciones anteriores", dice Mi. "Estamos seguros de que la comercializaci?n a gran escala est? en el horizonte".
En el futuro, Mi planea utilizar conocimientos sobre la dureza y resistencia de las fibras de seda de ara?a desarrollados en el estudio actual para desarrollar gusanos de seda genéticamente modificados que produzcan fibras de seda de ara?a a partir de amino?cidos tanto naturales como modificados genéticamente.
"La introducci?n de m?s de cien amino?cidos dise?ados tiene un potencial ilimitado para las fibras de seda de ara?a", seg?n Mi.
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Estudio de referencia: https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(23)00421-6
أكثر... (https://www.sport.es/es/noticias/medio-ambiente/gusanos-seda-modificados-producen-tela-92457505)