Avances en la fabricación de tela de araña sintética

Si hay en la naturaleza un material sorprendente, que pudiera pasar por un componente de alta tecnología, es sin duda la seda de araña. Ligera, elástica y más resistente que el acero (y comparable al kevlar usado para fabricar chalecos antibalas), la seda es tan versátil que algunas especies de araña segregan hasta siete tipos distintos, según el uso al que esté destinada (desde confeccionar la telaraña, a envolver la presa o proteger los huevos). De hecho, la práctica totalidad de las 40.000 especies conocidas de araña fabrican seda, a pesar de que las que tejen telarañas son una minoría.

Hace décadas que se intenta aprovechar comercialmente este super-material. En los 90, la farmacéutica DuPont intentó, sin éxito, fabricar la seda a partir de bacterias.

Las razones del fracaso son varias; por un lado, la dificultad de secuenciar la proteína que forma la seda, dado que está codificada en una secuencia genética muy repetitiva y de difícil determinación. Por otro, la complejidad de modificar el ADN de la bacteria para que fabrique la seda en cantidad apreciable.

Ahora, David Kaplan, director del departamento de ingeniería biomédica de la Universidad Tufts, en colaboración con investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Corea del Sur y de la Universidad Nacional de Seul, han logrado modificar la secuencia genética de E. coli, alterando sus ciclos metabólicos para conseguir que fabriquen en mayor cantidad los aminoácidos necesarios para sintetizar la proteína que forma la seda.

Con ello, han pasado de producir apenas unas decenas de miligramos por litro, a obtener hasta dos gramos por litro. Con todo, el objetivo a largo plazo es desarrollar un proceso de fabricación continua que permita producir kilos de seda.

Por el momento se ha experimentado con el uso de la seda en multitud de aplicaciones, como son dispositivos médicos, electrónica biodegradable, adhesivos, etc. Pero otras no se han explorado aún por falta de material suficiente.

Para hilar la seda a partir de la proteína se requieren disolventes fuertes y altas temperaturas, obteniéndose fibras de características similares a las de la seda de araña natural, pero de forma energéticamente ineficiente.

Varias empresas trabajan en duplicar el método de las arañas: sin disolventes y a temperatura ambiente; para ello están diseñando sistema de hilado mediante canales microfluídicos que ofrecen unos gradientes salinos y de solventes similares a los de las glándulas de los arácnidos. En caso de tener éxito, estarán un paso más cerca de convertir la seda de araña en un material rentable para aplicaciones comerciales.