Propriétés de la soie d'araignée analysées pour une utilisation bio

21 juin 2022

par l'Université Shinshu

La soie est cultivée depuis des siècles par les vers à soie domestiqués, mais il a été difficile de produire commercialement de la soie d'araignée en vrac en raison de leurs tendances cannibales. Cependant, les fibres de soie d’araignée attirent l’attention pour leur finesse, leurs propriétés mécaniques et leur aspect brillant. Il a été démontré que la soie d'araignée produite par des systèmes d'expression de protéines recombinantes et par synthèse chimique possède des propriétés supérieures à usage médical pour empêcher la formation de caillots sanguins et possède une excellente résistance aux nœuds pour supporter des chargements et déchargements répétitifs. Dans cette étude, publiée dans Langmuir, le comportement d’adhésion cellulaire de la soie d’araignée native a été étudié.

Le développement de substrats de culture cellulaire est indispensable au progrès de la médecine régénérative. Dans la recherche conventionnelle, de nombreux substrats de culture cellulaire constitués de polymères dérivés du pétrole ont été développés, mais le développement de substrats de culture cellulaire dérivés de protéines n'a pas fait beaucoup de progrès. Parmi les matériaux à base de protéines, la soie de ver à soie est utilisée depuis l'Antiquité. Ces dernières années, l’attention s’est portée sur la soie dérivée de l’araignée, qui possède de meilleures propriétés mécaniques que la soie du ver à soie. Cependant, on sait peu de choses sur le comportement cellulaire de la soie d’araignée. Par conséquent, pour cette étude, les chercheurs dirigés par le Dr Kenjiro Yazawa de l’Université de Shinshu ont cherché à étudier le comportement d’adhésion cellulaire sur la soie d’araignée.

Dans des études précédentes, des expériences ont été menées avec des protéines recombinantes ressemblant à de la soie d’araignée au lieu de la soie d’araignée naturelle. Par conséquent, la taille de la protéine était environ 1/10 de celle de la soie d’araignée naturelle. Le groupe de recherche qui comprend le Dr Jun Negishi, un expert en biomatériaux, estime qu'il est important de collecter la soie d'araignée directement à partir d'araignées vivantes et d'observer l'adhésion cellulaire de la soie d'araignée naturelle.

Les chercheurs ont préparé trois types de soie d’araignée ; fibres en bobine, film et nanofibres (tissu non tissé). Il était difficile d’enrouler du fil d’araignée vivant afin qu’il soit orienté dans la même direction. Cependant, ils ont réussi à y parvenir et ont découvert qu’il existait une différence dans la forme de l’adhésion cellulaire entre les trois formes de soie d’araignée.

Cette étude a permis de clarifier le comportement d'adhésion des fibroblastes sur la soie d'araignée, mais il reste nécessaire de rechercher s'il existe une différence d'activité cellulaire en fonction de la topographie de la surface. Par exemple, si vous savez que l’activité cellulaire est élevée sur un fil ou un non-tissé ou qu’elle est faible sur un film, ce sera une nouvelle découverte. Cet aspect de la soie d'araignée indigène est actuellement à l'étude.

Plus d'information: Kenjiro Yazawa et al, Comportements d'adhésion cellulaire sur les fibres, films et nanofibres de soie d'araignée, Langmuir (2022). DOI : 10.1021/acs.langmuir.2c00818

Informations sur la revue :Langmuir

Fourni par l'Université Shinshu