Algunos materiales vivos diseñados pueden combinar la resistencia de los materiales de construcción corrientes con la capacidad de respuesta de los sistemas vivos. Piense en el hormigón autocurativo, la pintura que cambia de color cuando se detecta una sustancia química específica o un material que se puede reproducir y rellenar.en una grieta cuando se forma. Esto revolucionaría la construcción y el mantenimiento, con implicaciones económicas y ambientales de gran alcance.
Ver esta nueva categoría de materiales adaptables en los estantes de los consumidores puede estar muy lejos. Aún así, las primeras investigaciones críticas de la Universidad de Minnesota arrojan nueva luz sobre este emocionante avance, que se muestra prometedor más allá de los materiales de construcción, incluidas las aplicaciones biomédicas.
en un nuevo estudio en Comunicaciones de la naturaleza, investigadores de la Facultad de Ciencias Biológicas demuestran cómo transformar la sílice, un material común utilizado en yeso y otros materiales de construcción, en un material autoensamblante, dinámico y resistente.
Actualmente, la mayoría de los materiales vivos diseñados se basan en agregar un componente vivo a un material. Si bien este enfoque aditivo tiene beneficios, no llega al material de aspiración: un producto que crece, se autoorganiza y se cura a sí mismo.Otros investigadores pudieron diseñar una bacteria para producir el material objetivo, pero solo podría sobrevivir en condiciones ideales de laboratorio. Eso no sería suficiente en aplicaciones del mundo real.
Los investigadores, dirigidos por Claudia Schmidt-Dannert, profesora distinguida de McKnight en el Departamento de Bioquímica, Biología Molecular y Biofísica, utilizaron una bacteria benigna y bien estudiada, Bacillus subtilis, que permanece inactiva en condiciones desfavorables y cobra vida cuando las condicionesson favorables para el crecimiento. Este rasgo lo convirtió en un candidato fuerte, ya que los productos futuros eventualmente necesitarían ser estables y activarse fácilmente. Luego, el equipo de investigación diseñó las bacterias y estudió el enfoque óptimo para integrarlas en la estructura de sílice.
"La primera vez que vimos que las bacterias y la sílice se reticulaban y formaban un material rígido fue fundamental. En ese momento, supimos que estaba funcionando", dice Schmidt-Dannert.
Los hallazgos proporcionan un marco para diseñar materiales vivos de ingeniería novedosos para revestimientos y yesos, materiales de construcción clave.
El equipo de investigación de Schmidt-Dannert está comenzando a buscar nuevos materiales de partida. "Ahora estamos interesados en ir más allá de la sílice, utilizando diferentes células, tal vez incluso múltiples tipos de células, para desarrollar materiales vivos de ingeniería novedosos para una variedad de aplicaciones. "
La investigación fue financiada por el Departamento de Defensa - Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa - Programa de Materiales Vivos Diseñados Número de contrato HR0011-17-2-0038.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Minnesota . Nota: el contenido puede editarse por estilo y longitud.
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