p Imagine se pudéssemos cultivar um edifício da mesma forma que pólipos de coral crescem em um recife, ou se as células vivas em nossas roupas pudessem quebrar o suor e o odor corporal. Imagine colônias de bactérias em estações espaciais produzindo o filamento para impressoras 3-D. Imagine que os materiais que usamos todos os dias pudessem se consertar. p Parece ficção científica, mas Neel Joshi, professor associado de química e biologia química da Northeastern, acredita que tais feitos são alcançáveis. E a National Science Foundation concorda.

p Materiais vivos projetados - substâncias feitas de ou por células reprogramadas - poderiam melhorar e substituir os plásticos, concreto, e outros materiais que atualmente são feitos com práticas de fabricação mais padronizadas, Joshi diz.

p "A pegada de carbono dos materiais fabricados para todo o nosso ambiente construído é enorme, Joshi diz. "Ser capaz de diminuir isso seguindo o modelo de como a biologia constrói as coisas será muito importante."

p Esta ideia, submetido por Joshi e sua equipe, foi selecionado como o vencedor do grande prêmio na competição 2026 Idea Machine da National Science Foundation, que buscou "grandes desafios" para ajudar a moldar a agenda de pesquisa dos EUA nos próximos anos. A proposta da equipe foi uma das quatro vencedoras do grande prêmio, selecionadas entre cerca de 800 inscrições.

p A ideia de usar bactérias para construir coisas não é tão selvagem quanto pode parecer, Joshi diz. A indústria de biomanufatura já usa micróbios para fazer fragrâncias, vitaminas, farmacêuticos, e outras moléculas úteis. E também existem alguns materiais maiores sendo criados por células vivas.

p "Alguns de nossos plásticos compostáveis ​​que você pode encontrar no refeitório são feitos de polímeros colhidos de micróbios, "Joshi diz." Isso é um passo na direção certa. Mas existem poucos exemplos desses tipos de materiais, e também não cobrem a ampla gama de propriedades materiais que desejaríamos. A visão real de materiais vivos projetados é ir além disso e programar células para fazer materiais e bens funcionais diretamente, contornando as práticas de fabricação tradicionais. "

p Fazer com que células vivas construam um material coerente, em oposição a uma molécula, é mais desafiador, mas isso acontece regularmente na natureza. Algumas colônias de microorganismos criam manchas, camadas semelhantes a cola chamadas biofilmes para se protegerem - pense na placa em seus dentes ou no limo em uma rocha de rio - e esses mecanismos poderiam ser adaptados para criar coisas como revestimentos à prova d'água ou materiais semelhantes a plásticos.

p Atualmente, fazemos cerca de 300 milhões de toneladas de plástico todos os anos, e a grande maioria não é reciclada. Os plásticos realmente não se degradam no ambiente, e os pesquisadores estão procurando maneiras de lidar com o problema crescente dos resíduos plásticos. Materiais feitos por células são muito mais propensos a serem biodegradáveis, Joshi diz.

p "A biologia é muito boa em converter coisas que eram úteis de uma forma em outra e reutilizar todas as mesmas matérias-primas para fazer outra coisa, Joshi diz. "Qualquer coisa que você faça de um sistema vivo provavelmente será mais degradável do que o plástico."

p Joshi e seus colegas já estão trabalhando em vários novos materiais em seu laboratório, incluindo substâncias semelhantes a plástico criadas por bactérias.

p "Aprender com a natureza tem sido uma parte desta pesquisa, "diz Avinash Manjula Basavanna, um pesquisador de pós-doutorado que tem se concentrado na criação de bioplásticos. "Mas isso é um passo à frente da biomimética típica. Somos a biologia da engenharia para personalizar materiais como quisermos."

p O grupo também está aprimorando um biofilme criado pela bactéria E. coli para ter propriedades diferentes. A bactéria pode ser usada para criar uma camada protetora no intestino de alguém com doença de Crohn ou colite, orientando a cicatrização de lesões e áreas inflamadas.

p "Nos próximos 10 anos, vamos falar sobre o uso de micróbios para a produção de materiais para diferentes aplicações além do que podemos imaginar agora, "diz Anna Duraj-Thatte, um pesquisador de pós-doutorado no laboratório. "Isto é apenas o começo."