Vocaª usaria roupas feitas de fibras musculares? Usa¡-los para amarrar os sapatos ou atécomo cinto? Pode parecer um pouco estranho, mas se essas fibras podiam suportar mais energia antes de quebrar do que algoda£o, seda, na¡ilon ou mesmo Kevlar, então por que não?

Nãose preocupe, esse maºsculo pode ser produzido sem prejudicar um aºnico animal.

Pesquisadores da McKelvey School of Engineering da Washington University em St. Louis desenvolveram uma abordagem de química sintanãtica para polimerizar protea­nas dentro de micróbios modificados. Isso permitiu que os micróbios produzissem a protea­na muscular de alto peso molecular, titina, que foi então transformada em fibras.

Sua pesquisa foi publicada nesta segunda-feira, 30 de agosto, na revista Nature Communications.

Além disso: "Sua produção pode ser barata e escalona¡vel. Pode permitir muitas aplicações que as pessoas haviam pensado anteriormente, mas com fibras musculares naturais ", disse Fuzhong Zhang, professor do Departamento de Energia, Engenharia Ambiental e Quí­mica. Agora, essas aplicações podem vir a ser concretizadas sem a necessidade de tecidos animais reais.

A protea­na muscular sintanãtica produzida no laboratório de Zhang éa titina, um dos três principais componentes proteicos do tecido muscular. Fundamental para suas propriedades meca¢nicas éo grande tamanho molecular da titina. "a‰ a maior protea­na conhecida na natureza", disse Cameron Sargent, um Ph.D. estudante da Divisão de Ciências Biola³gicas e Biomédicas e o primeiro autor do artigo junto com Christopher Bowen, um recente Ph.D. graduado pelo Departamento de Energia, Engenharia Ambiental e Quí­mica.

As fibras musculares tem sido de interesse hámuito tempo, disse Zhang. Os pesquisadores tem tentado projetar materiais com propriedades semelhantes aos maºsculos para várias aplicações, como na roba³tica suave. "Na³s nos perguntamos: 'Por que não fazemos apenas maºsculos sintanãticos diretamente?'", Disse ele. "Mas não vamos colhaª-los de animais, vamos usar micróbios para fazer isso."

Para contornar alguns dos problemas que normalmente impedem as bactanãrias de produzir grandes protea­nas, a equipe de pesquisa projetou bactanãrias para juntar segmentos menores da protea­na em polímeros de ultra-alto peso molecular em torno de dois megadaltons de tamanho - cerca de 50 vezes o tamanho de uma bactanãria média protea­na . Eles então usaram um processo de fiação aºmida para converter as protea­nas em fibras com cerca de dez ma­crons de dia¢metro, ou um danãcimo da espessura do cabelo humano.

Trabalhando com os colaboradores Young Shin Jun, professor do Departamento de Energia, Engenharia Ambiental e Quí­mica, e Sinan Keten, professor do Departamento de Engenharia Meca¢nica da Northwestern University, o grupo analisou a estrutura dessas fibras para identificar os mecanismos moleculares que permitem sua combinação única de resistência, resistência e capacidade de amortecimento excepcionais ou a capacidade de dissipar energia meca¢nica como calor.

Além de roupas extravagantes ou armadura de proteção (novamente, as fibras são mais resistentes do que o Kevlar, o material usado em coletes a  prova de balas), Sargent apontou que este material também tem muitas aplicações biomédicas em potencial. Por ser quase idaªntico a s protea­nas encontradas no tecido muscular, esse material sintanãtico épresumivelmente biocompata­vel e poderia, portanto, ser um a³timo material para suturas, engenharia de tecidos e assim por diante.

A equipe de pesquisa de Zhang não pretende parar com a fibra muscular sintanãtica . O futuro provavelmente contera¡ mais materiais exclusivos habilitados por sua estratanãgia de sa­ntese microbiana. Bowen, Cameron e Zhang entraram com um pedido de patente com base na pesquisa.

"A beleza do sistema éque ele érealmente uma plataforma que pode ser aplicada em qualquer lugar", disse Sargent. "Podemos pegar protea­nas de diferentes contextos naturais e, em seguida, coloca¡-las nesta plataforma para polimerização e criar protea­nas maiores e mais longas para várias aplicações de materiais com maior sustentabilidade."