Un team di scienziati del MIT ha recentemente messo a punto un nuovo materiale che combina le proprietà dei metalli e dei minerali con quelle delle cellule viventi. Potrebbe essere la base partenza per la produzione di nuovi tessuti in grado di ripararsi da soli ma anche di pannelli fotovoltaici di nuova concezione o di strumenti diagnostici fino ad oggi impossibili.
Batteri buoni
Allen Chen e i suoi colleghi hanno lavorato con l’ E.coli, un batterio presente anche nell'intestino dell’uomo, che produce una pellicola proteica grazie alla quale riesce ad attaccarsi alle superfici. Questa pellicola è costituita dal ripetersi di una catena di proteine chiamate CsgA.
Gli scienziati sono riusciti a modificare le proteine con l'aggunta di acluni peptidi, rendendole capaci di attrarre nanoparticelle non viventi come l’oro. In questo modo il metallo è stato integrato all’interno del film proteico.
Ingegneria genetica
I ricercatori hanno quindi “riprogrammato” i batteri in modo tale da far produrre loro catene di proteine di diverso tipo: in questo modo sono riusciti a controllare le proprietà meccaniche e fisiche del biofilm. Per raggiungere questo risultato hanno modificato geneticamente i microorganismi così che la produzione di CsgA potesse venir controllata mediante l’imissione nell’ambiente di altre proteine in quantità variabile.
Questo ha permesso loro di mettere a punto batteri che producono fibre ottimizzate per compiti diversi, per esempio condurre corrente elettrica.
Dalle ossa al biodiesel
Obiettivo degli scienziati è ora quello di realizzare biomateriali capaci di emulare sistemi naturali complessi e dinamici come l’accrescimento o la riparazione ossea.
Secondo Chen lo stesso procedimento potrebbe essere utilizzato per produrre un biofilm ricoperto di enzimi capaci di catalizzare l’idrolisi della cellulosa da impiegare per convertire gli scarti agricoli in biocarburante a basso costo.
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Una riproduzione in cristallo dell'E.coli realizzata dall'artista Luke Jerram (Foto: © Luke Jerram/Wellcome Trust)
