A natureza está cheia de coisas maravilhosas, soluções testadas pelo tempo para diferentes desafios. A ciência voltou sua atenção para reproduzir e redirecionar esses fenômenos para criar respostas mais sustentáveis ​​aos desafios humanos. Este campo relativamente novo, conhecido como biomimética, tem crescido exponencialmente na última década para criar uma comunidade científica inteira inspirada no mundo natural. Esta semana, uma parte considerável desta comunidade participou de um workshop internacional de dois dias organizado aqui no ICN2.

As lagartixas podem andar nas paredes. Almofadas de lírio auto-limpantes. A natureza está cheia de coisas maravilhosas, soluções testadas pelo tempo para diferentes desafios. A ciência voltou sua atenção para reproduzir e redirecionar esses fenômenos para criar respostas mais sustentáveis ​​aos desafios humanos. Conhecida como biomimética, esse campo relativamente novo surgiu há cerca de 10 a 12 anos e tem crescido exponencialmente para criar uma comunidade científica inteira inspirada no mundo natural. E esta semana, uma parte considerável desta comunidade participou de um workshop de dois dias aqui no ICN2.

Os mexilhões são outra criatura que possui uma habilidade interessante:a habilidade de aderir a superfícies subaquáticas. Eles usam secreções semelhantes a cola para anexar frouxamente por meio de fibras semelhantes a seda a rochas lavadas pelas ondas e umas às outras, permitindo que eles derivem e absorvam nutrientes da água, enquanto permanece ancorado e "seguro em números". Os cientistas estudaram essas secreções e reproduziram sua estrutura molecular para desenvolver os primeiros adesivos e revestimentos úmidos sintéticos.

Essas substâncias bioinspiradas podem encontrar vários usos no transporte marítimo, filtração e remédios, tanto como adesivos e anti-adesivos. Por exemplo, no transporte de longo curso, a parte inferior dos navios pode ficar tão coberta de cracas, mexilhões e algas para aumentar significativamente o consumo de combustível. Já existem revestimentos anti-incrustantes para evitar isso e funcionam muito bem, mas podem ter efeitos prejudiciais sobre os ecossistemas aquáticos. Alternativas biomiméticas podem fornecer uma solução.

Enquanto isso, na medicina, Colas sintéticas fortes, porém não tóxicas, à base de proteínas de pé de mexilhão podem ser usadas como adesivos em cirurgias sem costura e outros reparos de feridas. O composto orgânico responsável, catecol, também pode ser usado na preparação de nanopartículas para uso em sistemas de entrega de drogas mais eficazes. De fato, o ICN2 Nanostructured Functional Materials ou "NanosFun" Group está trabalhando atualmente em revestimentos inspirados em mexilhões para nanopartículas para melhorar o transporte de drogas através da barreira hematoencefálica e estabelecer novas abordagens terapêuticas para doenças neurodegenerativas como Alzheimer.

Liderado pelo Dr. Daniel Ruiz-Molina, o grupo se dedica a explorar rotas químicas para novas nanoestruturas moleculares com propriedades inspiradas na natureza e respostas inteligentes a estímulos externos, com o Dr. Josep Sedó Vegara liderando o trabalho com adesivos e revestimentos úmidos. Além de nanopartículas capazes de atravessar o cérebro do sangue e outras barreiras fisiológicas, o grupo também estuda mucoadesão, como o mecanismo pelo qual o muco, encontrados em todo o corpo humano, revestindo órgãos internos e aberturas como os olhos e a boca, adere a material biológico como pele ou músculo. Esse poder de aderência pode ser aproveitado para melhorar a administração do medicamento, aumentando os tempos de contato e permitindo maior controle sobre as taxas de liberação. O portfólio de pesquisa do grupo também inclui trabalhos em bioadesivos para uso em odontologia, reparação de feridas e cirurgia.

A NanosFun trabalha neste campo há quase tanto tempo quanto existe, e suas descobertas ajudam a definir o ritmo da pesquisa europeia e internacional. A prova disso é o workshop deste mês sobre adesivos bioinspirados e revestimentos funcionais baseados em catecóis, organizado pelo ICN2 no âmbito da sua participação na Rede Europeia de Bioadesivos (ENBA). O evento de dois dias reuniu os principais representantes da comunidade biomimética internacional para discutir o estado da arte e as futuras direções neste campo vibrante.