p Uma equipe da Aalto University usou bactérias para produzir objetos tridimensionais intrincadamente projetados feitos de nanocelulose. Com sua técnica, os pesquisadores são capazes de orientar o crescimento de colônias bacterianas por meio do uso de superfícies fortemente repelentes de água - ou super-hidrofóbicas. Os objetos mostram um enorme potencial para uso médico, incluindo apoio à regeneração de tecidos ou como andaimes para substituir órgãos danificados. Os resultados foram publicados na revista ACS Nano . p Ao contrário de objetos fibrosos feitos através dos métodos de impressão 3-D atuais, a nova técnica permite fibras, com um diâmetro mil vezes mais fino que um cabelo humano, para ser alinhado em qualquer orientação, mesmo em camadas, e vários gradientes de espessura e topografia, abrindo novas possibilidades de aplicação na regeneração de tecidos. Esses tipos de características físicas são cruciais para materiais de suporte no crescimento e regeneração de certos tipos de tecidos encontrados nos músculos, bem como no cérebro.

p "É como ter bilhões de minúsculas impressoras 3-D que cabem dentro de uma garrafa, "explica Luiz Greca, estudante de doutorado na Aalto University. "Podemos pensar nas bactérias como microrrobôs naturais que pegam os blocos de construção fornecidos a eles e, com a entrada certa, criar formas e estruturas complexas. "

p Uma vez em um molde superhidrofóbico com água e nutrientes - açúcar, proteínas e ar - as bactérias aeróbias produzem nanocelulose. A superfície superhidrofóbica essencialmente retém uma fina camada de ar, que convida a bactéria a criar um biofilme fibroso que reproduz a superfície e a forma do molde. Com tempo, o biofilme fica mais espesso e os objetos ficam mais fortes.

p Usando a técnica, a equipe criou objetos 3-D com recursos pré-concebidos, medindo de um décimo do diâmetro de um único fio de cabelo até 15-20 centímetros. As fibras nanométricas não causam reações adversas quando colocadas em contato com tecidos humanos. O método também pode ser usado para cultivar modelos realistas de órgãos para treinar cirurgiões ou melhorar a precisão dos testes in vitro.

p "É realmente empolgante expandir esta área de biofabricação que aproveita as fortes nanofibras de celulose e as redes que elas formam. Estamos explorando aplicações para degeneração de tecidos relacionada à idade, sendo este método um passo adiante nesta e em outras direções, "diz o líder do grupo de pesquisa, professor Orlando Rojas. Ele acrescenta que a cepa da bactéria utilizada pela equipe, Komagataeibacter medellinensis, foi descoberto em um mercado local na cidade de Medellín, Colômbia, por colaboradores anteriores da Universidad Pontificia Bolivariana. Na natureza e na engenharia, superfícies superhidrofóbicas são projetadas para minimizar a adesão de partículas de poeira, bem como microorganismos. Espera-se que este trabalho abra novas possibilidades para o uso de superfícies superhidrofóbicas para produzir com precisão materiais manufaturados naturalmente.

p Como as bactérias podem ser removidas ou deixadas no material final, os objetos 3-D também podem evoluir como um organismo vivo ao longo do tempo. As descobertas fornecem um passo importante para o controle total sobre os materiais fabricados com bactérias.

p "Nossa pesquisa realmente mostra a necessidade de entender os detalhes da interação das bactérias nas interfaces e sua capacidade de fazer materiais sustentáveis. Esperamos que esses resultados também inspirem os cientistas a trabalhar em superfícies repelentes de bactérias e na fabricação de materiais a partir de bactérias. "diz o Dr. Blaise Tardy.