Se crearon hongos biónicos capaces de aprovechar las bacterias y el grafeno para obtener energía.
Setas fantásticas. Sus propiedades, más allá del uso alimentario, son múltiples. Un nuevo estudio, realizado por científicos del Stevens Institute of Technology, ha permitido explotarlos para producir energía.
Los científicos usaron un champiñón común y lo hicieron biónico, sobrecargándolo con cianobacterias impresas en 3D que generan electricidad y grafeno que puede acumular corriente.
Un experimento que parece surgir del cuento de hadas de Alicia en el país de las maravillas, pero los híbridos son parte de un esfuerzo más amplio para crear nuevas tecnologías amigables con el medio ambiente.
"En este caso, nuestro sistema, este hongo biónico, produce electricidad", dijo Manu Mannoor, profesor de ingeniería mecánica en Stevens. "Al integrar cianobacterias capaces de producir electricidad, con materiales a nanoescala capaces de recolectar corriente, pudimos acceder mejor a las propiedades únicas de ambas, aumentarlas y crear un sistema biónico funcional completamente nuevo".
La capacidad de las cianobacterias para producir electricidad es bien conocida; sin embargo, los investigadores han limitado el uso de estos microbios en sistemas de bioingeniería porque las cianobacterias no sobreviven mucho tiempo en superficies artificiales. Los científicos se preguntaron si los champiñones blancos, que naturalmente albergan una rica microbiota, podrían haber proporcionado el entorno adecuado (nutrientes, humedad, pH y temperatura) para que las cianobacterias produzcan electricidad durante un período más largo.
Y asi fue. Mannoor y el estudiante de doctorado Joshi demostraron que las células de cianobacterias duran más cuando se colocan en la tapa de un hongo champiñón.
“Los hongos sirven esencialmente como un sustrato ambiental con capacidades mejoradas de nutrición para las cianobacterias productoras de energía. Hemos demostrado por primera vez que un sistema híbrido puede incorporar una colaboración artificial o una simbiosis diseñada entre dos reinos microbiológicos diferentes ”, dijo Joshi.
Los científicos utilizaron una impresora 3D robótica para imprimir primero una 'tinta electrónica' que contenía grafeno. Una red ramificada impresa que sirve para recolectar electricidad en la tapa del hongo. Podemos pensar en ello como una mezcla de agujas que se adhieren a una sola celda para acceder a las señales eléctricas que contiene.
A continuación, imprimieron una "biotinta" que contiene cianobacterias en la tapa del hongo en un patrón en espiral que se cruza con la tinta electrónica en múltiples puntos de contacto. En estos lugares, los electrones podrían moverse a través de las membranas externas de las cianobacterias hasta la red conductora del grafeno.
“Con este trabajo, podemos visualizar enormes oportunidades para las aplicaciones biohíbridas de próxima generación”, dice Mannoor. “Por ejemplo, algunas bacterias pueden encenderse, mientras que otras detectan toxinas o producen combustible. Al integrar a la perfección estos microbios con nanomateriales, podríamos crear muchos más híbridos biológicos sorprendentes de diseño para el medio ambiente, la defensa, la atención médica y muchos otros campos ".
El estudio fue publicado en Nano Letters.
Francesca Mancuso
