El uso de pieles en la industria de la moda ha recibido muchas críticas, pero los científicos han encontrado una forma de producir prendas de alta calidad y libres de maltrato animal. Su propuesta sustituye las pieles por músculos producidos por bacterias que, después de someterse a un proceso de hilado, podrían servir para producir textiles muy versátiles a partir de proteínas.

En un interesante artículo publicado en la revista Nature Communications, los científicos de la Escuela de Ingeniería McKelvey de la Universidad de Washington en St. Louis describen cómo los microbios pueden usarse para producir una importante proteína muscular llamada titina.

Después de hilarla hasta convertirla en una fibra textil, el resultado sería un material resistente, económico y tan versátil que trascendería los límites de la vestimenta y tendría incluso aplicaciones en la robótica.

El potencial oculto de las proteínas musculares

La titina es uno de los tres componentes proteicos fundamentales del tejido muscular. Con su peso molecular elevado, es la proteína más grande conocida en la naturaleza, lo que también le confiere propiedades mecánicas de alto valor.

Pero, en general, las fibras musculares han sido objetivo de estudio durante mucho tiempo, no solo en lo que respecta a la salud sino también para los procesos productivos. Bajo esta dinámica, ha surgido el interés por diseñar materiales con propiedades similares a las de los músculos.

Recurrir a los animales ya no era una opción, por lo que los microbios destacaron como una “mano de obra” potencial. Sin embargo, usarlos para producir proteínas grandes como las que hacen a los versátiles polímeros conlleva limitaciones naturales. Por ello, los científicos decidieron modificarlos para hacerlos capaces de lograr dicho objetivo.

Bacterias ingenieriles capaces de producir una proteína muscular de alto peso molecular

Fibra de músculo resultante luego de que las bacterias produjeran una proteína específica con potencial para producir textiles.
Fibra de músculo hilada después de que las bacterias produjeran la proteína. Crédito: Universidad de Washington en St. Louis.

Las bacterias ingenieriles resultantes podían unir segmentos más pequeños de la proteína para producir polímeros de peso molecular ultra alto de alrededor de dos megadaltons de tamaño; esto es aproximadamente 50 veces el tamaño de una proteína de bacteria promedio. Luego las hilaron en húmedo para convertirlas en fibras con alrededor de 10 micrones de diámetro, lo equivalente a una décima parte del grosor del cabello humano.

Lo siguiente fue analizar las fibras resultantes a nivel molecular y evaluar sus propiedades. Descubrieron que el textil a base proteínas musculares fabricadas por bacterias tenía una combinación única de dureza, resistencia, capacidad de amortiguación y capacidad de disipar la energía mecánica en forma de calor. El producto fue incluso más resistente que el Kevlar, el material utilizado en los chalecos antibalas.

Textiles hechos con fibras musculares fabricadas por bacterias tienen amplias aplicaciones

Una aplicación inmediata y relativamente sencilla para este invento sería el diseño y fabricación de ropa de alta calidad y duradera. Pero si exploramos otras necesidades, estos textiles a base de músculos fabricados con ayuda de bacterias son en realidad versátiles.

Por ejemplo, podrían servir para desarrollar ropa o armaduras protectoras útiles para aplicaciones policiales y militares. Y ni hablar de sus usos en la ingeniería de tejidos y en la medicina en general. Podríamos estar frente a un material sintético presuntamente biocompatible que podría usarse para hacer suturas que, a diferencia de otros materiales, podría ser más económico.

Referencia:

Microbial production of megadalton titin yields fibers with advantageous mechanical properties. https://www.nature.com/articles/s41467-021-25360-6

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