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Crédito: CC0 Public Domain
Um dia, cyborgs microbianos - bactérias combinadas com dispositivos eletrônicos - podem ser úteis em células de combustível, biossensores e biorreatores. Mas primeiro, os cientistas precisam desenvolver materiais que não apenas nutram os micróbios, mas também colhem de maneira eficiente e controlável a eletricidade ou outros recursos que produzem. Agora, os pesquisadores que reportam na ACS Applied Materials & Interfaces desenvolveram um desses materiais que lhes permitiu criar um sistema "bio-híbrido" programável que conduz elétrons de bactérias produtoras de eletricidade (exoelogênicas).
Ao contrário de outras bactérias, os exoelogênios podem mover elétrons através de sua membrana externa para o exterior de suas células. Os cientistas tentaram aproveitar essa eletricidade usando vários materiais para conduzir os elétrons a um eletrodo. Até agora, no entanto, os materiais condutores que suportam o crescimento bacteriano são ineficientes ou não são facilmente programáveis para controlar a corrente elétrica. Christof Niemeyer e colegas queriam desenvolver um material nanocompósito que suporte o crescimento de exoeletrogênio enquanto conduzia eletricidade de maneira controlada.
Os pesquisadores fizeram um hidrogel poroso composto por nanotubos de carbono e nanopartículas de sílica, entrelaçados por filamentos de DNA. Eles adicionaram bactérias exoelogênicas a este andaime, juntamente com um meio de cultura líquido para fornecer nutrientes aos micróbios. O material conduziu com eficiência os elétrons produzidos pelas bactérias para um eletrodo. A bactéria cresceu bem no material, penetrando completamente nele. Para cortar a eletricidade, os pesquisadores adicionaram uma enzima que cortou os filamentos de DNA, causando a desmontagem do material. A condutividade e outras propriedades do material também podem ser adaptadas variando o tamanho e a sequência dos fragmentos de DNA que mantêm o andaime unido, dizem os pesquisadores.
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Mais informações: Yong Hu et al. O cultivo de bactérias exoelogênicas em hidrogéis nanocompósitos de DNA condutor produz um sistema programável de materiais bio-híbridos, materiais e interfaces aplicadas pela ACS (2020). DOI: 10.1021 / acsami.9b22116
Informações da revista: ACS Applied Materials and Interfaces
Fornecido por American Chemical Society
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HélioR.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica,
Astrobiologia e Climatologia).
Membro da Society for Science and the Public
(SSP) e assinante de conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and
Space Administration) e ESA (European Space Agency).
Participa do
projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao
Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela
NASA.A partir de 2019, tornou-se membro
da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA
Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o
objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela
NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric
Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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