p Uma fibra de proteína microbiana descoberta por um cientista da Michigan State University transporta cargas a taxas altas o suficiente para serem aplicadas em nanotecnologias feitas pelo homem. p A descoberta, apresentado na edição atual de Relatórios Científicos , descreve a fibra de proteína de alta velocidade produzida por bactérias Geobacter redutoras de urânio. As fibras são filamentos de proteínas semelhantes a cabelos chamados "pili", que têm a propriedade única de transportar cargas a velocidades de 1 bilhão de elétrons por segundo.

p "Este nanofio microbiano é feito de apenas uma única subunidade de peptídeo, "disse Gemma Reguera, autor principal e microbiologista da MSU. "Sendo feito de proteína, esses nanofios orgânicos são biodegradáveis ​​e biocompatíveis. Essa descoberta, portanto, abre muitas aplicações em nanoeletrônica, como o desenvolvimento de sensores médicos e dispositivos eletrônicos que podem ter interface com tecidos humanos. "

p Uma vez que as nanotecnologias existentes incorporam metais exóticos em seus projetos, o custo dos nanofios orgânicos também é muito mais econômico, ela adicionou.

p O funcionamento dos nanofios na natureza é comparável à respiração. Células bacterianas, como humanos, tem que respirar. O processo de respiração envolve a movimentação de elétrons para fora de um organismo. As bactérias Geobacter usam os nanofios de proteína para ligar e respirar minerais contendo metais, como óxidos de ferro e metais tóxicos solúveis, como urânio. As toxinas são mineralizadas na superfície dos nanofios, evitando que os metais penetrem na célula.

p A equipe de Reguera purificou suas fibras de proteína, que têm cerca de 2 nanômetros de diâmetro. Usando o mesmo conjunto de ferramentas de nanotecnologistas, os cientistas foram capazes de medir as altas velocidades nas quais as proteínas estavam passando os elétrons.

p "Eles são como linhas de força em nanoescala, ", Disse Reguera." Este também é o primeiro estudo a mostrar a capacidade dos elétrons de viajarem distâncias tão longas - mais de 1, 000 vezes o que foi comprovado anteriormente - junto com proteínas. "

p Os pesquisadores também identificaram armadilhas de metal na superfície dos nanofios de proteína que ligam o urânio com grande afinidade e podem potencialmente capturar outros metais. Essas descobertas podem fornecer a base para sistemas que integram nanofios de proteína para extrair ouro e outros metais preciosos, purificadores que podem ser implantados para imobilizar urânio em locais de remediação e muito mais.

p Os nanofios de Reguera também podem ser modificados para buscar outros materiais para ajudá-los a respirar.

p "As células Geobacter estão fazendo essas fibras de proteína naturalmente para respirar certos metais. Podemos usar a engenharia genética para ajustar as propriedades eletrônicas e bioquímicas dos nanofios e permitir novas funcionalidades. Também podemos imitar o processo de fabricação natural no laboratório para produzir em massa em processos baratos e ecológicos, "Disse Reguera." Isso contrasta dramaticamente com a fabricação de nanofios inorgânicos feitos pelo homem, que envolvem altas temperaturas, solventes tóxicos, aspiradores e equipamentos especializados. "

p Esta descoberta veio de realmente ouvir as bactérias, Disse Reguera.

p "A proteína está recebendo o crédito, mas não podemos esquecer de agradecer às bactérias que inventaram isso, "disse ela." É sempre bom voltar e perguntar às bactérias o que mais elas podem nos ensinar. De certa forma, estamos escutando conversas microbianas. É como ouvir os mais velhos, aprendendo com sua sabedoria e levando isso adiante. "