Comprendere come vengono creati i materiali naturali ha aiutato un team di ricerca della Griffith University a creare una piattaforma di materiali intelligenti per aiutare nella creazione di nuovi farmaci e persino aiutare nella pulizia degli ambienti inquinati.

Professor Bernd Rehm, uno dei principali leader di ricerca all'interno del Griffith Research Institute for Drug Discovery e direttore del Center for Cell Factories and Biopolymers, ha lavorato con il post-laurea Kampachiro Ogura allo sviluppo di particelle bioingegnerizzate che potrebbero essere adattate a una varietà di condizioni ambientali, applicazioni industriali e mediche.

I risultati sono stati pubblicati su una rivista ad alto impatto Materiali funzionali avanzati .

Il professor Rehm ha affermato che il team ha guardato alla natura per fornire approfondimenti sui mattoni e sui materiali naturali per creare materiali intelligenti che potrebbero essere applicati con una nuova funzionalità e adattati per soddisfare scopi diversi.

I materiali intelligenti potrebbero essere utilizzati per neutralizzare gli inquinanti tossici nell'ambiente, come trattamenti medici che potrebbero essere iniettati nel corpo umano o in un animale, e come strumento per aiutare nella produzione di nuovi farmaci.

"Siamo partiti dalla scienza di base cercando di capire come questi materiali sono fatti in modo naturale, e se capisci i meccanismi puoi tornare nella natura e fare bioingegneria e ricablare i batteri per ricombinare le cose in modo un po' diverso verso possibili applicazioni, "Ha detto il professor Rehm.

I batteri sono stati ricablati per produrre perline di bioplastica rivestite di proteine, che gli scienziati hanno successivamente incapsulato in idrogel di alginato.

Le proteine ​​che rivestono le perle di bioplastica sono rimaste funzionali, mentre le perle di bioplastica potevano essere caricate con sostanze insolubili in acqua che rappresentavano molecole attive, come i farmaci.

Le proprietà del gel di alginato in cui sono state incapsulate le perle di bioplastica sono cambiate in risposta al sale e all'acidità, e potrebbe essere controllato per migliorare la funzionalità delle perle di bioplastica per la produzione di biofarmaci o la bonifica di ambienti inquinati.

"Questo sviluppo di una nuova piattaforma tecnologica per i materiali combina i biopolimeri presenti in natura in un modo molto nuovo per creare funzionalità che non sono state raggiunte prima, "Ha detto il professor Rehm.

"È la prima prova di concetto; è una piattaforma tecnologica che ora può essere facilmente adattata a una varietà di condizioni ambientali, applicazioni industriali e mediche."

Il materiale intelligente naturale si degrada nel tempo, quindi non inquinerebbe l'ambiente con più materiali fabbricati. Mentre è attivo, fornirebbe un'intensa attività per ridurre il carico inquinante.

Il materiale, particelle di poliidrossibutirrato (PHB) bioingegnerizzate incapsulate in idrogel di alginato sintonizzabili, è nano/microstrutturato, ma potrebbe essere prodotto su larga scala.

Il professor Rehm ha affermato che il prossimo passo sarebbe che il team fornisca un materiale appositamente funzionato per un utente finale, come un'organizzazione, il governo o un partner industriale, per soddisfare un'esigenza insoddisfatta.

Il documento "Incapsulamento di alginato di particelle di poliidrossibutirrato rivestite di proteine ​​bioingegnerizzate:una nuova piattaforma per materiali compositi multifunzionali, " è stato pubblicato in Materiali funzionali avanzati .