Ponen a trabajar microorganismos para que fabriquen «materiales vivientes»

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Una colonia simbiótica especial de levaduras y bacterias es capaz de generar materiales resistentes, útiles para muchas aplicaciones.

Así lo han comprobado unos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, y del Imperial College de Londres en el Reino Unido.

El equipo, que incluye a Timothy Lu y Tzu-Chieh Tang (MIT) y a Tom Ellis (Imperial College de Londres) ha desarrollado una nueva forma de generar materiales resistentes y funcionales utilizando una mezcla de bacterias y levaduras similar a la empleada para elaborar un té fermentado, concretamente el conocido como té kombucha.

Utilizando esta colonia simbiótica de microorganismos, los investigadores consiguieron la producción de celulosa enriquecida con enzimas, capaz de realizar diversas funciones importantes, como por ejemplo la detección de algunos agentes contaminantes ambientales. También demostraron que es factible incorporar levadura directamente en el material, creando así «materiales vivos» que podrían utilizarse para purificar el agua o para servir como materiales de envasado «inteligentes» que detectarían daños en el producto guardado dentro del envase.

El equipo de investigación ha detallado sus logros en un informe publicado en la revista académica Nature Materials.

«Pronosticamos un futuro en el que diversos materiales podrían cultivarse en casa o en instalaciones de producción locales, utilizando la biología en vez de la fabricación centralizada con uso intensivo de recursos», aventura Lu.

Hace varios años, el laboratorio de Lu desarrolló un modo de utilizar la bacteria E. coli para generar biopelículas enriquecidas con materiales como por ejemplo nanocables de oro. Sin embargo, esas películas son muy pequeñas y delgadas, lo que dificulta su uso en la mayoría de las aplicaciones a gran escala. En el nuevo proyecto, los investigadores se propusieron encontrar una manera de utilizar microbios para generar materiales más prácticos y en cantidades mayores.

Debido a que los investigadores utilizaron una cepa de levadura de laboratorio, pudieron diseñar las células para que realizasen cualquiera de las cosas que la levadura de laboratorio puede hacer, por ejemplo, producir enzimas que brillan en la oscuridad, o detectar agentes contaminantes en el medioambiente. La levadura también puede ser programada para que descomponga agentes contaminantes después de detectarlos.

Por su parte, las bacterias en el cultivo producen grandes cantidades de celulosa robusta que sirve de andamio. Los investigadores diseñaron su sistema para poder controlar si las levaduras, o solo las enzimas que ellas producen, se incorporan a la estructura de la celulosa. Solo se necesitan unos pocos días para que el material crezca significativamente, y si se deja el tiempo suficiente, puede aumentar de grosor hasta ocupar un espacio tan grande como el interior de una bañera.

El proceso se puede realizar en un medio de cultivo normal para levadura, que los investigadores utilizaron para la mayoría de sus experimentos, pero también han demostrado que puede crecer en un té con azúcar.

Este trabajo de investigación y desarrollo ha sido financiado, en parte, por la Oficina de Investigación del Ejército de tierra estadounidense.

Con información de: Noticias de la Ciencia

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