Nuevo nanomaterial natural: seda de ácaro rojo

Un nuevo nanomaterial natural, que puede ser potencialmente útil en biomedicina, ha sido descubierto por un equipo en el que han participado investigadores del Instituto de Ciencias de la Vid y del Vino (ICVV-La Rioja, Gobierno de La Rioja, Universidad de La Rioja, CSIC) y de la Universidad Western Ontario (Canadá), liderado por el profesor Miodrag Grbic. El profesor Grbic, del ICVV, ha colaborado con el físico Jeff Hutter de la UWO y Marisela Vélez, investigadora del CSIC y de la UAM, para evaluar las características mecánicas de la seda de ácaro. Este equipo ha descubierto que la seda de ácaro es mil veces más fina que el pelo humano y puede ser una alternativa potencial a la seda de araña común, que fue históricamente apreciada como un biomaterial especialmente interesante por su bajo peso, resistencia y elasticidad. Este descubrimiento ha sido publicado en la revista Journal of Applied Physics (edición de 16 de abril de 2013).

“Un descubrimiento sorprendente derivado de la secuenciación del genoma de la araña roja ha sido la seda de este ácaro”, explica Grbic, “relacionado con este hallazgo publicado en la revista Nature en 2011” (se trataba del primer genoma secuenciado de un quelicerado, segundo mayor grupo de organismos terrestres, que incluye arañas, garrapatas, ácaros y escorpiones). “Este hallazgo resulta particularmente paradójico. Cuando empezamos este proyecto nuestra idea fue desarrollar herramientas para controlar esta gran plaga (que afecta a más de 1.000 especies de plantas en todo el mundo); sin embargo, en ese momento no imaginamos que íbamos a descubrir un potencial biomaterial producido naturalmente por esta plaga”.

El grupo de investigación de la ICVV, con el profesor Grbic (abajo izqd.), publicaron también a finales de 2011 el genoma de la araña roja.

Debido al tamaño casi infinitesimal de la seda del ácaro rojo, las teorías tradicionales han sido irrelevantes, de forma que el equipo dirigido por Hutter -del Departamento de Física y Astronomía de la UWO- se vio obligado a repensar métodos convencionales utilizados para medir las características mecánicas de los nanomateriales. “Básicamente medimos la resistencia de una nanofibra colgándola de sus dos extremos, suspendiéndola y luego presionándola con una prueba realizada con microscopio de fuerza atómica”, explica Hutter. “Estas fibras eran tan finas que la teoría convencional no se puede aplicar y nosotros hemos tenido que desarrollar una nueva teoría para entender esos datos”.

Hutter y Grbic están entusiasmados con el desarrollo de este material de seda de ácaro porque se ha demostrado que representa un nanomaterial natural que tiene potencial para aplicaciones diversas. “La seda de araña, comúnmente conocida, tiene propiedades similares pero no tiene tan alto módulo de Young”, dice Hutter, aludiendo a la fórmula científica utilizada para caracterizar la resistencia y la elasticidad de los materiales. Además, la seda de los ácaros es mucho más fina que la seda de arañas.

Grbic cree que la aplicaciones potenciales pueden estar en el campo biomédico como, por ejemplo, microcápsulas para entregar los medicamentos o para la regeneración y transplante de tejidos humanos. El equipo considera preciso abordar más investigaciones en este campo para estudiar en qué aplicaciones se puede utilizar esta seda con nanocaracterísticas muy interesantes por su carácter natural.