Il mondo naturale offre una vasta gamma di materiali utili e organismi che possono ispirare progetti innovativi. Gli scienziati sono da sempre affascinati dalle straordinarie proprietà della seta di ragno e, recentemente, sono riusciti a produrla con successo utilizzando il baco da seta. In passato, i materiali sintetici spesso dovevano fare dei compromessi tra resistenza alla trazione e tenacità. La resistenza alla trazione indica la quantità di stress che un materiale può sopportare prima di rompersi quando viene allungato, mentre la tenacità indica quanto shock è necessario per rompere un materiale. Ad esempio, il nylon ha una maggiore tenacità, mentre il Kevlar ha una resistenza alla trazione superiore. La seta di ragno, invece, possiede sia una resistenza eccezionale che una sensazione leggera, ed è sia più resistente del nylon che più tenace del Kevlar. Tuttavia, la produzione su larga scala della seta di ragno è estremamente difficile a causa delle peculiarità dei ragni, che non si adattano bene all’allevamento in grandi quantità a causa del loro comportamento cannibalistico. Inoltre, gli scienziati non comprendono completamente il processo di filatura della seta all’interno dei ragni, rendendo difficile la sua replicazione. D’altra parte, i bachi da seta vengono regolarmente utilizzati per produrre seta in operazioni commerciali e hanno ghiandole simili a quelle dei ragni, che richiedono condizioni simili. Pertanto, i ricercatori hanno geneticamente modificato i bachi da seta per produrre la seta di ragno al loro posto. Utilizzando la tecnica di modifica genetica CRISPR-Cas9, hanno inserito le istruzioni per la produzione di seta di ragno nelle ghiandole produttrici di seta dei bachi da seta transgenici. Questo approccio ha avuto un successo straordinario, con la creazione di fibre di seta di ragno poliammidica intere. Le fibre prodotte dai bachi da seta transgenici sono incredibilmente resistenti e hanno una tenacità sei volte superiore al Kevlar utilizzato nei giubbotti antiproiettile. Inoltre, hanno superato alcuni dei problemi riscontrati nella creazione artificiale della seta di ragno, mantenendo le proprietà meccaniche nel tempo. Questo è il primo caso in cui sono state create proteine di seta di ragno a lunghezza intera utilizzando i bachi da seta. Secondo il team di ricerca, questa scoperta potrebbe rappresentare un’alternativa sostenibile alla produzione di fibre sintetiche commerciali e potrebbe avere numerose applicazioni, dalla difesa all’ingegneria biomedica. Attualmente, la seta prodotta dai bachi da seta è l’unica fibra di seta animale commercializzata su larga scala, grazie alle tecniche di allevamento ben consolidate. L’utilizzo di bachi da seta geneticamente modificati per produrre seta di ragno permette una produzione su larga scala a basso costo. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista scientifica Matter. La biomimetica è un campo scientifico che si ispira anche agli animali viventi per sviluppare nuovi progetti di robot. Il dottor Mostafa Hassanalian, professore associato presso il New Mexico Tech, parlerà dei robot isopodi che potrebbero un giorno esplorare i tubi di lava su altri pianeti durante l’evento CURIOUS Live. Invitiamo tutti a partecipare a un festival gratuito di scienza il 21 ottobre 2023, dove affronteremo domande curiose su Vita, Morte e Creazione.
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