Como materiais 'vivos' podem revolucionar a construção e a medicina

Bactérias e micróbios misturados a componentes inorgânicos, como plástico e cimento, podem criar materiais que se constroem e se regeneram sozinhos

Renato Mota 19/02/2020 14h02
Micróbios projetados sob medida para criar um biofilme (em verde)
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O estudo e desenvolvimento dos materiais vivos projetados (ELM) prometem redefinir o que conhecemos por ‘matéria’ orgânica e inorgânica, trazendo inovação para campos como a medicina e a construção civil. Organismos – normalmente bactérias – são adicionados a materiais estruturais para permitir que eles sintam, se comuniquem e até respondam aos ambientes.


O resultado são materiais com impressionantes novas capacidades, muitas delas em exposição na conferência Living Materials 2020 em Saarbrüken, na Alemanha. Pistas de aeroportos que se constroem sozinhas e bandagens vivas que crescem dentro do corpo.

"As células são incríveis fábricas", afirma Neel Joshi, especialista em ELM da Northeastern University. "Estamos tentando usá-las para construir o que queremos". Ele e sua equipe estão desenvolvendo um biofilme que poderiam proteger o revestimento intestinal em pessoas com doenças inflamatórias, prevenindo o surgimento de úlceras.

Esse biofilme é feito de micróbios que naturalmente exalam proteínas que se ligam umas às outras para formar uma película – encontrada naturalmente nas superfícies dos dentes e em cascos de navios, por exemplo. Em uma pesquisa publicada na Nature, os cientistas relataram que uma Escherichia coli projetada nos intestinos de ratos produzia proteínas que formavam uma matriz protetora.

Bactérias também podem transformar materiais convencionais em fábricas de medicamentos. Pesquisadores do Massachusetts Institute of Technology (MIT) utilizaram recipiente plástico com esporos bacterianos para gerar continuamente um tipo de micróbio que sintetiza um composto antibacteriano eficaz contra o Staphylococcus aureus, uma bactéria infecciosa perigosa.

Cientistas da Universidade do Colorado criaram um tipo de concreto que pode mudar a forma como as construções são realizadas. Os tijolos do laboratório de Wil Srubar, na Universidade do Colorado, em Boulder, são produzidos por bactérias que convertem areia, nutrientes e outras matérias-primas em uma forma de biocimento, da mesma forma que os corais sintetizam recifes. Divida um tijolo e, em questão de horas, você terá dois.

No mesmo campo, uma empresa de Raleigh, Carolina do Norte, chamada bioMASON, substituiu o calor na produção dos tijolos por bactérias, que convertem nutrientes em carbonato de cálcio. O material endurece a areia e a torna resistente, sem precisar aquecer os tijolos a mais de 1000 ° C, como acontece no processo tradicional.

E que tal cultivar uma pista temporária para aviões “semeando” bactérias misturadas em areia e gelatina? Essa é a proposta de Sarah Glaven, microbiologista e especialista em ELM do Laboratório de Pesquisa Naval dos Estados Unidos. Em junho passado, pesquisadores da Base da Aérea Wright-Patterson, em Ohio, fizeram exatamente isso para criar um protótipo de pista de 232 metros quadrados.

Via: ScienceMag

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