Fabrication des fils d'araignée

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Des chercheurs munichois dévoilent certains secrets de fabrication des fils d'araignée

La soie produite par les araignées est un matériau fascinant : ses fils sont 5 fois plus résistants que l'acier et 3 fois plus que les meilleures fibres synthétiques. Pourtant personne ne connait encore les secrets de fabrication de ces super-fils aux propriétés étonnantes. Des chercheurs de l'Université de Bayreuth (UBT) et de l'Université technique de Munich (TUM) dévoilent dans un article de la revue Nature du 13 mai 2010 certains des mécanismes à l'origine des fils d'araignée.

Comme l'explique Horst Kessler, professeur à l'Institut d'études avancées de l'Université technique de Munich (TUM-IAS), les fils d'araignée ont une élasticité et une résistance extrêmes que l'on n'arrive pas à reproduire dans les fibres pures de protéines de soie d'araignées synthétisées en laboratoire.

Comment l'araignée arrive-t-elle à produire ces fils en une fraction de seconde à partir des protéines de soie stockées dans ses filières?
Les fils d'araignée sont constitués de molécules de protéines, qui sont en fait de longues chaines elles-mêmes constituées de milliers de "briques" : les acides aminés. Des analyses par diffractométrie à rayons X montrent que les fils se structurent en différents domaines, certains sont très stables grâce à des liaisons physiques entre les protéines, d'autres ne présentent pas ces réseaux denses et confèrent l'élasticité aux fils d'araignée. Dans les filières, les protéines de soie sont stockées dans une solution à des concentrations très élevées, et de manière à ce qu'elles ne s'agrègent pas.

Afin de comprendre les mécanismes de formation des fils, les chercheurs ont analysé la solution des filières par des méthodes d'imagerie par résonance magnétique nucléaire (IRM). En collaboration avec la chaire de biomatériaux du professeur Thomas Scheibel à l'Université de Bayreuth (Bavière), ils ont pu identifier des éléments moléculaires impliqués dans les mécanismes de formation des fils, et décrire leur structure et leur mode d'action. Ces résultats ont permis de développer une sorte de filière artificielle grâce à des technologies de microsystème au laboratoire de physique de l'Université technique de Munich (TUM). Les scientifiques de Bayreuth poursuivent actuellement le développement de ce système biomimétique en collaboration avec un industriel. Les applications seraient nombreuses, de fils de suture pour des opérations médicales aux fibres techniques dans le secteur de l'automobile.
Source: http://www.bulletins-electroniques.com/actualites/63397.htm

Article:

http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7295/full/nature08936.html