Biologia Celular e Molecular

Nova impressão 3-D contendo bactérias abre oportunidades para construção de materiais complexos com diversas aplicações

Um novo tipo de tinta de impressão 3-D tem um ingrediente especial: bactérias vivas. Essa “tinta viva” pode ajudar a limpar a poluição ambiental, colher energia através da fotossíntese ou ajudar a fazer suprimentos médicos, segundo os pesquisadores  que relataram o feito em 1 de dezembro na Science Advances.

A tinta é uma mistura de polímero hidrogel misturado com bactérias e um caldo de nutrientes que ajuda as células bacterianas a crescer e se reproduzir. Pode acontecer de as bactérias usarem todo o caldo nutricional embutido, mas de acordo com os pesquisadores, como o material é poroso, é possível “recarregar” os nutrientes mergulhando a estrutura impressa em 3-D em mais caldo.

 

 

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A imagem foi retirada do artigo publicado na Science Advances

 

Em uma das aplicações, eles imprimiram uma grade embutida com uma linhagem de bactérias Pseudomonas putida, que se alimenta de fenol. Ao colocar essa rede em água contaminada com fenol, as bactérias purificaram completamente a água em apenas alguns dias.  Assim, redes contendo vários tipos de bactérias que se alimentam de compostos químicos indesejáveis podem criar filtros de água especiais ou ajudar a limpar derrames de óleo. Além disso, as células armazenadas na grade feita por essa impressão em 3-D podem ser reutilizadas em outro lugar. Contudo ainda são redes pequenas, de apenas centímetros, sendo o aumento da escala um grande desafio.

As cópias 3-D preenchidas com bactérias também podem produzir compostos de interesse, como a celulose bacteriana (uma substância gelatinosa usada para revestir feridas). A celulose bacteriana geralmente é cultivada em camadas, dificultando o revestimento de áreas não planas como um cotovelo, pois a tendência seria o tecido úmido se desprender. Com a nova técnica, as fibras de celulose produzidas por bactérias cultivadas em estruturas impressas tridimensionalmente podem combinar com precisão os contornos das partes específicas do corpo, evitando até mesmo a contaminação das áreas do tecido de celulose onde formassem rugas. Os pesquisadores demonstraram essa ideia adicionando ao material a bactéria produtora de celulose Acetobacter xylinum e imprimindo uma estrutura na forma precisa de um rosto de boneca. Após alguns dias com o material selado, houve a produção de um filme de celulose em cima da estrutura impressa.

 

 

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A imagem foi retirada do artigo publicado na Science Advances

 

Como as bactérias podem ser geneticamente modificadas para produzir várias proteínas e outras substâncias de interesse dos seres humanos, os materiais bacterianos impressos em 3-D também podem ter muitas aplicações, como por exemplo uma espécie de “curativo inteligente”, associado a bactérias secretoras de medicamentos para acelerar a cicatrização.

Fonte: New 3-D printed materials harness the power of bacteria
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