Proprietà della seta di ragno analizzate per l'uso come bio

21 giugno 2022

dall'Università di Shinshu

La seta è stata coltivata per secoli dai bachi da seta domestici, ma è stato difficile produrre commercialmente la seta di ragno in grandi quantità a causa delle loro tendenze cannibalistiche. Tuttavia, le fibre di seta di ragno attirano l'attenzione per la loro finezza, proprietà meccaniche e aspetto brillante. È stato dimostrato che la seta di ragno prodotta attraverso sistemi di espressione proteica ricombinante e sintesi chimica ha proprietà superiori per uso medico per prevenire la formazione di coaguli di sangue e ha un'eccellente resistenza al nodo per sopportare carichi e scarichi ripetitivi. In questo studio, pubblicato su Langmuir, è stato studiato il comportamento di adesione cellulare della seta di ragno nativa.

Lo sviluppo di substrati di colture cellulari è indispensabile per il progresso della medicina rigenerativa. Nella ricerca convenzionale sono stati sviluppati molti substrati per colture cellulari costituiti da polimeri derivati ​​dal petrolio, ma lo sviluppo di substrati per colture cellulari derivati ​​da proteine ​​non ha fatto molti progressi. Tra le materie a base proteica, fin dall'antichità viene utilizzata la seta del baco da seta. Negli ultimi anni l’attenzione si è concentrata sulla seta derivata dai ragni, che ha proprietà meccaniche migliori rispetto alla seta del baco da seta. Tuttavia, si sa poco sul comportamento delle cellule sulla seta del ragno. Pertanto, per questo studio, i ricercatori guidati dal dottor Kenjiro Yazawa dell'Università di Shinshu hanno mirato a studiare il comportamento di adesione cellulare sulla seta del ragno.

In studi precedenti, gli esperimenti sono stati condotti con proteine ​​ricombinanti simili alla seta di ragno invece che con seta di ragno naturale. Pertanto, la dimensione della proteina era circa 1/10 di quella della seta di ragno naturale. Il gruppo di ricerca che comprende il dottor Jun Negishi, un esperto di biomateriali, ritiene che sia importante raccogliere la seta di ragno direttamente dai ragni vivi e osservare l'adesione cellulare della seta di ragno naturale.

I ricercatori hanno preparato tre tipi di seta di ragno; fibre in bobina, film e nanofibre (tessuto non tessuto). È stato difficile avvolgere il filo di ragno vivo in modo che fosse orientato nella stessa direzione. Tuttavia, sono riusciti a raggiungere questo obiettivo e hanno scoperto che c'era una differenza nella forma dell'adesione cellulare tra le tre forme di seta del ragno.

Questo studio ha chiarito il comportamento di adesione dei fibroblasti sulla seta del ragno, ma è ancora necessario indagare se esiste una differenza nell'attività cellulare a seconda della topografia superficiale. Ad esempio, se si sa che l'attività cellulare è elevata su un filo o su un tessuto non tessuto o che è bassa sulla pellicola, si tratterà di una nuova scoperta. Questo aspetto della seta di ragno nativa è attualmente oggetto di studio.

Maggiori informazioni: Kenjiro Yazawa et al, Comportamenti di adesione cellulare su fibre, pellicole e nanofibre di seta di ragno, Langmuir (2022). DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c00818

Informazioni sul diario:Langmuir

Fornito dall'Università di Shinshu