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Imágenes de microscópio electrónico en las que se ve la secuencia de las fibras sin tratar (I), durante el tratamiento (II, III, IV) y después de la silificación (V) . Foto: Tufts Univ.

Unos científicos han combinado la seda de araña con sílice para producir un material compuesto nanoestructurado extremadamente fuerte. El nuevo material combina la flexibilidad y elasticidad de la tela de araña con la resistencia de los materiales silíceos.
La sílice se encuentra en varios procesos biológicos como es el caso de las conchas de las diatomeas. Además está en el esqueleto de animales y plantas. Es un material hecho principalmente de óxido de silicio y, aunque duro, es frágil. La seda segregada por las arañas tiene gran resistencia a la tensión además de poder ser estructurada para poder producir estructuras planas a modo de láminas. Sería muy interesante poder combinar ambas propiedades.
En un nuevo trabajo David Kaplan junto a sus colaboradores de Tufts University (Boston) han usado ingeniería genética para clonar la proteína que compone la seda de la araña. De este modo pueden así formar películas o fibras hechas de esta seda. Mezclando este material con la proteína que hace crecer sílice biológica en las diatomeas han conseguido una proteína quimérica especial que en una solución acuosa a temperatura ambiente se recubre densamente de sílice, creado un nuevo material compuesto con propiedades mecánicas excepcionales.
Encontraron que partículas elípticas de sílice son atrapadas por la proteína espontáneamente. Los investigadores crearon tanto fibras como películas de este material y aplicando corriente eléctrica pudieron controlar la forma del material a escala nanométrica.
Estas partículas se encuentran en una gama de tamaños que van de 0.5 a 2 micras de diámetro. Según estos investigadores se espera que la habilidad de controlar el tamaño de las mismas pueda proporcionar nuevos usos industriales o médicos para el material como podría ser la fabricación de hueso artificial biocompatible.
Para hacer crecer un hueso se necesita un andamiaje que sea fuerte, seguro y suficientemente duradero. Creen que este nuevo tipo de material compuesto es una de las posibles soluciones para este problema en un futuro. De momento se están haciendo pruebas in vitro, pero esperan realizarlas con animales próximamente.

Referencia: resumen en PNAS.