¿Cómo evoluciona la microestructura de la seda de araña?

Los principios de diseño que las arañas aplican para producir su seda son diferentes de los que emplean normalmente los seres humanos para fabricar materiales artificiales. Conocer los elementos básicos que dotan de singulares propiedades de resistencia y deformabilidad a la seda de algunos arácnidos resulta fundamental para desarrollar otras fibras de altas prestaciones.

Con este objetivo, un equipo internacional de investigadores, liderado desde el Centro de Tecnología Biomédica (CTB) de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), ha comparado las sedas producidas por especies actuales que representan la evolución de las arañas desde su aparición, hace 400 millones de años.

Conocer los elementos que dotan de propiedades a la seda resulta fundamental para desarrollar fibras de altas prestaciones

El estudio ha contado con la participación del Grupo de Biociencia Integrada de la Universidad de Akron (Ohio, EE UU) y el Grupo de Microdifracción del Laboratorio Europeo de Radiación Sincrotrón, ubicado en Grenoble (Francia). En este acelerador de partículas se analizó el material con rayos X de alta intensidad, lo que permitió obtener datos de fibras individuales con una sección de hasta una micra (una décima del grosor de un cabello humano).

Los investigadores han podido establecer mediante esta técnica las características microestructurales de la seda que han permanecido inalteradas desde su origen, conservándose filogenéticamente, y cuáles se añadieron posteriormente, variando incluso entre especies estrechamente relacionadas.

Se han identificado tres grandes eventos evolutivos. El último, en una fecha  tan lejana como hace 210 millones de años, “lo que da una idea de la extrema optimización del material”, destaca José Pérez Rigueiro, uno de los investigadores del CTB que ha participado en el estudio. Los autores, cuyos resultados se han publicado en la revista Scientific Report este mes de octubre, destacan su relevancia para el desarrollo de nuevos materiales artificiales que puedan reproducir propiedades de la seda de araña.

El investigador explica que la producción de fibras de altas prestaciones basada en la composición de esta seda tiene aplicaciones prometedoras en diversos campos. En primer lugar, cita la fabricación de materiales estructurales con una “gran capacidad de absorber energía antes de romperse”, ya sea por un impacto o una explosión.

“Pero también abren nuevas vías en medicina regenerativa aprovechando la gran biocompatibilidad de la seda”, añade. De hecho, el equipo de la UPM del que forma parte consiguió recientemente producir la fibra de seda de araña más resistente fabricada hasta la fecha.