Cientistas criam “materiais vivos” com bactérias, ouro e pontos quânticos

Pesquisadores do MIT criaram um novo tipo de biofilme que pode compor grandes superfícies “vivas”, respondendo ao ambiente onde estão. É mais um avanço na biologia sintética, que usa organismos vivos – neste caso, a bactéria Escherichia coli – para criar novos materiais.

O novo material é cultivado utilizando-se a E. coli como substrato. A bactéria se forma naturalmente em camadas finas, conhecidas como biofilme, que contêm proteínas para ela se fixar nas superfícies. Ele também é capaz de grudar em materiais não-vivos.

A formação do biofilme é algo especial: as bactérias se comunicam umas com as outras e coordenam a ativação e desativação de genes – elas fazem isso enviando moléculas especiais para as outras. É assim que elas criam o biofilme, e o fazem se adaptar a mudanças no ambiente.

Então, os pesquisadores adicionaram nanopartículas de ouro – que conduz eletricidade – à superfície. Ao ajustar cuidadosamente a taxa em que a E. coli produz suas proteínas, é possível controlar a rapidez com que o filme absorve as nanopartículas de ouro.

O resultado é um material que cria, de forma independente, uma rede de nanofios de ouro em toda a sua superfície – e pode conduzir eletricidade. O pesquisador Timothy Lu explica:

“Isso mostra que, de fato, você pode fazer células que se comunicam umas com as outras, e elas podem alterar a composição do material ao longo do tempo. Em última análise, esperamos emular como se formam sistemas naturais, como o osso. Ninguém diz ao osso o que fazer, mas ele gera um material em resposta a sinais ambientais.”

Eles também mostraram que pontos quânticos podem ser introduzidos no biofilme. São minúsculos cristais que exibem propriedades de mecânica quântica, e que emitem luz.

Assim, eles combinam a melhor parte de um material vivo – sua capacidade natural de responder ao ambiente e produzir moléculas biológicas complexas – à condução de eletricidade ou à emissão de luz. O estudo foi publicado na revista Nature Materials.

A pesquisa oferece uma visão do futuro. Lu diz ao The Register: “imagine ter uma cadeira na qual você se senta por um longo tempo, e que se remodela para apoiar as áreas de estresse”. Imagine objetos vivos ao seu redor, que se adaptam especificamente para o ambiente em que vivem – isto é o que promete a biologia sintética. Mas, até lá, só teremos a E. coli morando em nossos intestinos.