Cercetătorii au creat mătase de păianjen foarte puternică, capabilă să vindece

Mătasea de păianjen este considerată una dintre cele mai rezistente materiale de pe Pământ. Tehnic, este mai puternică decât oțelul de aceeași dimensiune. Totuși, obținerea acesteia este complicată deoarece păianjenii sunt extrem de teritoriali și pot fi canibali, ceea ce face imposibilă creșterea lor, așa cum se face cu viermii de mătase. Din acest motiv, cercetătorii au început să examineze metodele artificiale de producere a acestui material, relatează incrussia.ru.

Una dintre aceste metode implică utilizarea ingineriei genetice pentru a învăța microorganismele să producă proteine din mătase de păianjen. Cu toate acestea, această sarcină s-a dovedit a fi complicată, deoarece proteinele au tendința de a se lipi, ceea ce reduce eficiența producției. În consecință, Bin-bin Gao și echipa sa au decis să modifice structura proteinelor naturale pentru a crea o mătase de păianjen stabilă, care să poată fi ușor țesută folosind microorganisme.

Cercetătorii au folosit inițial microorganisme pentru a produce proteine de mătase, adăugându-le peptide suplimentare. Aceste peptide, bazate pe o anumită secvență din proteinele amiloide, au favorizat formarea unei structuri ordonate a proteinelor artificiale de mătase în timpul plierii și au prevenit lipirea lor în soluție, ceea ce a contribuit la creșterea randamentului.

Apoi, cu ajutorul unui set de ace mici goale, conectate la un capăt de imprimantă 3D, cercetătorii au tras soluția proteică în fire subțiri în aer și le-au conectat pentru a forma un fir mai gros. Această instalație a funcționat ca un mare păianjen artificial, creându-și propria plasă.

Apoi, cercetătorii au creat prototipuri de bandaje pentru vindecarea rănilor, folosind firele artificiale de mătase, și le-au testat pe șoareci cu osteoartrită (o boală degenerativă a articulațiilor) și răni cronice cauzate de diabet. Aceste bandaje puteau fi ușor impregnate cu medicamente, iar echipa a descoperit că astfel de bandaje modificate favorizau vindecarea rănilor mult mai bine decât bandajele tradiționale.

În grupul de șoareci cu osteoartrită care au primit bandaje, s-a observat o reducere a umflăturilor și o îmbunătățire a structurii țesuturilor după două săptămâni de tratament, comparativ cu grupul de control care a avut bandaje neutre. În același timp, la șoarecii cu diabet și leziuni ale pielii, care au fost supuși acestor bandaje, rezultatele au arătat o vindecare semnificativă după 16 zile. Noile bandaje din mătase se deosebesc prin biocompatibilitate și biodegradabilitate, ceea ce deschide oportunități largi pentru utilizarea lor în viitorul medicinei.

Rănile cronice, cum ar fi ulcerele diabetice, se vindecă lent și recidivează adesea după tratament, ceea ce crește riscul de amputare și deces. Metodele tradiționale de tratament sunt costisitoare, dar recent a fost dezvoltat un bandaj electronic care accelerează vindecarea rănilor cu 30%, făcând tratamentul mai eficient și mai accesibil.