In questo articolo parleremo di una ricerca scientifica che ha studiato e messo a punto l’innovativa Seta di Ragno Genetica.
Una scoperta scientifica epocale sta aprendo le porte a una nuova era nella produzione di materiali tessili. La seta di ragno filata, per la prima volta, da bachi da seta geneticamente modificati potrebbe offrire un’alternativa ecologica alle fibre sintetiche. Questa straordinaria innovazione, frutto di uno studio condotto presso la Donghua University e pubblicato sulla rivista Matter, dimostra come gli scienziati cinesi abbiano sintetizzato la seta di ragno da bachi da seta geneticamente modificati, producendo fibre sei volte più resistenti del kevlar, una fibra sintetica generalmente usata per la produzione di giubbotti antiproiettile.
La Rivoluzione della Seta di Ragno Genetica
La ricerca condotta presso la Donghua University rappresenta la prima riuscita nel campo della produzione di proteine di seta di ragno a lunghezza intera utilizzando bachi da seta geneticamente modificati. Questo risultato straordinario apre la strada a un’alternativa ecologica alle fibre sintetiche ampiamente commercializzate, tra cui il nylon. Junpeng Mi, dottorando del College of Biological Science and Medical Engineering della Donghua University e primo autore della ricerca, ha sottolineato l’importanza di questa scoperta: “La seta dei bachi è attualmente l’unica fibra di seta animale commercializzata su larga scala, con tecniche di allevamento ben consolidate. Di conseguenza, l’impiego di bachi da seta geneticamente modificati, per produrre la fibra di seta di ragno, consentirebbe una commercializzazione a basso costo e su larga scala.”
Una Sfida Ecologica Risolta
Le fibre sintetiche, ampiamente utilizzate nell’industria tessile, presentano una serie di problemi ambientali, tra cui il rilascio di microplastiche dannose nell’ambiente e la produzione da combustibili fossili che generano emissioni di gas serra. La seta di ragno, d’altra parte, è una risorsa naturale con un potenziale ecologico straordinario. Tuttavia, sfruttare questa risorsa per la produzione tessile non è stato semplice.
La Sfida della Riproduzione della Setosità
I tentativi precedenti di replicare la setosità della seta di ragno avevano incontrato notevoli difficoltà nel ricreare lo strato superficiale di glicoproteine e lipidi, presenti naturalmente sulle ragnatele dei ragni. Questo strato è essenziale per conferire alla seta di ragno la resistenza all’umidità e all’esposizione alla luce solare. Junpeng Mi spiega come i bachi da seta geneticamente modificati rappresentino la soluzione a questo problema, in quanto rivestono le loro fibre con uno strato protettivo simile. La seta di ragno, quindi, si configura come una risorsa che richiede un’approfondita esplorazione.
Le Impressionanti Prestazioni della Seta di Ragno Genetica
Le prestazioni meccaniche eccezionalmente elevate delle fibre di seta di ragno prodotte in questo studio rappresentano una promessa significativa nel campo tessile. Queste fibre potrebbero essere utilizzate in svariati settori, tra cui la medicina, dove potrebbero servire come suture chirurgiche per i più di trecento milioni di interventi chirurgici eseguiti ogni anno a livello globale. Inoltre, le fibre di seta di ragno potrebbero trovare applicazioni innovative nei giubbotti antiproiettile, nell’industria aerospaziale e nell’ingegneria biomedica.
Il Processo di Creazione delle Fibre di Seta di Ragno Genetica
Per ottenere la filatura della seta di ragno dai bachi da seta, Mi e la sua squadra hanno introdotto i geni della proteina della seta di ragno nel DNA dei bachi da seta, attraverso l’utilizzo della tecnologia di editing genico CRISPR-Cas9 e centinaia di migliaia di micro-iniezioni in uova di bachi da seta fecondate. Questo processo, sebbene complesso, ha rappresentato un passo fondamentale nella creazione delle fibre di seta di ragno genetiche. Mi ricorda con entusiasmo il momento in cui ha visto gli occhi dei bachi da seta brillare di rosso al microscopio a fluorescenza, segno che l’editing genico era riuscito.
Una Svolta nella Modifica di Localizzazione
Una delle sfide affrontate dai ricercatori è stata la necessità di eseguire modifiche di localizzazione sulle proteine transgeniche della seta di ragno, in modo che interagissero correttamente con quelle delle ghiandole dei bachi da seta, garantendo così una filatura corretta. Il gruppo di ricerca ha sviluppato un modello di struttura di base minima della seta del baco, introducendo il concetto di localizzazione, rappresentando una significativa svolta rispetto alle ricerche precedenti.
Il Futuro della Seta di Ragno Genetica
Il futuro si prospetta promettente, con la commercializzazione su larga scala delle fibre di seta di ragno genetiche all’orizzonte. Junpeng Mi prevede di utilizzare le conoscenze acquisite sulla tenacità e la resistenza delle fibre di seta di ragno per sviluppare bachi da seta geneticamente modificati capaci di produrre fibre di seta di ragno a partire da aminoacidi naturali e ingegnerizzati. Questo approccio potrebbe aprire la strada a un’ampia gamma di applicazioni, sfruttando oltre cento aminoacidi ingegnerizzati per creare fibre di seta di ragno ancora più versatili e performanti.
In conclusione, la ricerca condotta presso la Donghua University rappresenta una pietra miliare nella produzione di materiali tessili ecologici e ad alte prestazioni. La seta di ragno geneticamente modificata offre un futuro luminoso in cui la natura e la scienza si uniscono per creare alternative sostenibili alle fibre sintetiche, aprendo nuove possibilità in diversi settori industriali.
