Algún día, cyborgs microbianos (bacterias combinadas con dispositivos electrónicos) podrían ser útiles en las pilas de combustible, biosensores y biorreactores. Pero primero, Los científicos necesitan desarrollar materiales que no solo nutran a los microbios, pero también recolectan de manera eficiente y controlada la electricidad u otros recursos que producen. Ahora, investigadores que informan en Interfaces y materiales aplicados ACS han desarrollado uno de esos materiales que les permitió crear un sistema "biohíbrido" programable que conduce electrones de bacterias productoras de electricidad (exoelectrogénicas).

A diferencia de otras bacterias, los exoelectrógenos pueden mover electrones a través de su membrana externa hacia el exterior de su célula. Los científicos han intentado aprovechar esta electricidad utilizando varios materiales para conducir los electrones a un electrodo. Hasta aquí, sin embargo, Los materiales conductores que apoyan el crecimiento bacteriano han sido ineficaces, o no se puede programar fácilmente para controlar la corriente eléctrica. Christof Niemeyer y sus colegas querían desarrollar un material nanocompuesto que respalde el crecimiento de exoelectrógenos mientras conduce la electricidad de manera controlada.

Los investigadores hicieron un hidrogel poroso compuesto de nanotubos de carbono y nanopartículas de sílice, entrelazados por hebras de ADN. Agregaron bacterias exoelectrogénicas a este andamio, junto con medio de cultivo líquido para suministrar nutrientes a los microbios. El material condujo eficientemente los electrones producidos por las bacterias a un electrodo. Las bacterias crecieron bien en el material, penetrando por completo. Para cortar la electricidad los investigadores agregaron una enzima que cortaba hebras de ADN, haciendo que el material se desarme. La conductividad y otras propiedades del material también podrían adaptarse variando el tamaño y la secuencia de los fragmentos de ADN que mantienen unido el andamio. dicen los investigadores.