Cientistas desenvolveram uma “tinta viva” em forma de gel a partir de células bacterianas com capacidade para ser impressa em 3D.
O estudo ainda estão em fase de testes, mas os pesquisadores acreditam que no futuro a solução poderá ser programada geneticamente para liberar drogas anticâncer no corpo humano e até absorver toxinas presentes no ambiente.
A pesquisa, publicada na revista científica Nature Communications, foi desenvolvida no departamento de Engenharia de Sistemas Biológicos do Instituto Politécnico da Virgínia, nos Estados Unidos.
Entre os pesquisadores da equipe está o brasileiro André R. Studart, 47, doutor em ciência e engenharia de materiais pela Universidade Federal de São Carlos e professor at ETH Zurich (Instituto Federal de Tecnologia de Zurique, na Suíça).
Segundo ele, parte do segredo está na capacidade de modificar geneticamente as bactérias para que elas tenham objetivos definidos.
“Essa ‘tinta viva’ contem micro-organismos cuja genética foi programada para produzir material na forma de fibras orgânicas. A composição química das fibras também pode ser programada usando ferramentas convencionais de engenharia genética”, explica Studart.
“O impacto da pesquisa está na possibilidade de utilizarmos a maquinaria biológica de bactérias para a produção de materiais mais sustentáveis [em condições favoráveis para tal, como em água e temperatura ambiente]”, completou.
Do que é feita a “tinta viva”
De acordo com o estudo, a substância foi elaborada a partir modificações genéticas de proteínas produzidas por células de bactérias E. coli (Escherichia coli), bactéria que habita naturalmente o intestino de seres humanos e de alguns animais.
Quando incorporada ao gel criado pelos pesquisadores, a E. coli geneticamente modificada pôde ajudar a liberar a droga anticâncer azurina no ambiente de teste. Na questão de absorver toxinas do ambiente, o gel demonstrou eficácia ao coletar a toxina chamada bisfenol A (BPA), utilizada na produção de plásticos.
De acordo com os resultados do estudo, o produto foi capaz de sugar quase 30% da toxina em 24h ao redor do líquido em que foi colocada.
“Este é o primeiro de seu tipo. Uma tinta viva que pode responder ao meio ambiente. Nós reaproveitamos a matriz que essas bactérias normalmente utilizam como material de proteção para formar uma bio-tinta [usada por exemplo para imprimir tecidos humanos vivos] “, destacou o pesquisador Avinash Manjula-Basavanna, do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts), em Boston, em comunicado.
Manjula-Basavanna, outro pesquisador do projeto, informou que a vida útil do gel ainda não foi testada, mas que existem estruturas vivas no laboratório estáveis por mais de dois anos, o que torna os resultados promissores.
O diferencial da “tinta viva” é sua capacidade de poder ser usado em impressoras 3D, com o funcionamento da bioink, substância utilizada popularmente na produção de tecido artificial por meio da impressão 3D.
O primeiro passo dessa criação foi gerar as células de E. coli geneticamente modificadas para produzir pequenas unidades de nanofibras de curli, moléculas de polímero —originadas a partir da união de várias unidades de moléculas menores— de proteína. Para se ter uma ideia, as nanofibras são muito mais finas do que um fio de cabelo.
Na sequência, a equipe filtrou as bactérias a partir de uma membrana de náilon para concentrar as fibras reticuladas, antes de remover as células. Com isso, foi produzido um gel com viscosidade e elasticidade adequadas para impressão.
“A pesquisa ainda é básica e, portanto, focada nos fundamentos necessários para aplicações posteriores. No futuro espera-se utilizar esse material na forma de gel ou sólido, seja como filmes, cápsulas”, ressalta o professor brasileiro.
“As possíveis aplicações se estendem desde medicamentos, a materiais de consumo sustentáveis, de maior durabilidade e capacidade de autoreparo”, conclui.
Fonte: Uol 28.12.2021
