p Pesquisadores da Universidade de Cambridge e da Universidade da Califórnia em San Diego têm estruturas inspiradas em corais impressos em 3-D que são capazes de fazer crescer densas populações de algas microscópicas. Seus resultados, relatado no jornal Nature Communications , abrir a porta para novos materiais bioinspirados e suas aplicações para a conservação de corais. p No Oceano, corais e algas têm uma relação simbiótica intrincada. O coral fornece um hospedeiro para as algas, enquanto as algas produzem açúcares para o coral por meio da fotossíntese. Essa relação é responsável por um dos ecossistemas mais diversos e produtivos da Terra, o recife de coral.

p "Os corais são altamente eficientes na coleta e uso de luz, "disse o primeiro autor, Dr. Daniel Wangpraseurt, um Marie Curie Fellow do Departamento de Química de Cambridge. "Em nosso laboratório, estamos procurando métodos para copiar e imitar essas estratégias da natureza para aplicações comerciais. "

p Wangpraseurt e seus colegas imprimiram estruturas de coral em 3-D e as usaram como incubadoras para o crescimento de algas. Eles testaram vários tipos de microalgas e descobriram que as taxas de crescimento eram 100 vezes maiores do que em meios de crescimento líquidos padrão.

p Para criar as estruturas intrincadas de corais naturais, os pesquisadores usaram uma técnica de bioimpressão rápida em 3-D originalmente desenvolvida para a bioimpressão de células artificiais do fígado.

p As estruturas inspiradas em coral foram altamente eficientes na redistribuição de luz, assim como os corais naturais. Apenas materiais biocompatíveis foram usados ​​para fabricar os corais biônicos impressos em 3-D.

p "Desenvolvemos um tecido e esqueleto de coral artificial com uma combinação de géis de polímero e hidrogéis dopados com nanomateriais de celulose para imitar as propriedades ópticas de corais vivos, "disse a Dra. Silvia Vignolini, quem liderou a pesquisa. "A celulose é um biopolímero abundante; é excelente para espalhar luz e nós o usamos para otimizar a distribuição de luz em algas fotossintéticas."

p A equipe usou um analógico óptico para ultra-som, chamada tomografia de coerência óptica, para digitalizar corais vivos e utilizar os modelos para seus designs impressos em 3-D. A bioimpressora 3-D feita sob medida usa luz para imprimir estruturas em microescala de coral em segundos. O coral impresso copia estruturas naturais de coral e propriedades de coleta de luz, criando um microambiente hospedeiro artificial para as microalgas vivas.

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p "Ao copiar o microhabitat hospedeiro, também podemos usar nossos corais bioimpressos 3-D como um sistema modelo para a simbiose coral-algas, que é urgentemente necessário para entender a quebra da simbiose durante o declínio do recife de coral, "disse Wangpraseurt." Existem muitas aplicações diferentes para a nossa nova tecnologia. Recentemente, criamos uma empresa, chamado mantaz, que usa abordagens de coleta de luz inspiradas em corais para cultivar algas para bioprodutos em países em desenvolvimento. Esperamos que nossa técnica seja escalonável para que possa ter um impacto real no biossetor de algas e, em última instância, reduzir as emissões de gases de efeito estufa que são responsáveis ​​pela morte dos recifes de coral. "