Quince pequeñas plantas de rocío de sol se posan en el alféizar de una ventana, recolectando luz solar y comiendo carne en el laboratorio de Mingjun Zhang en el campus de Knoxville de la Universidad de Tennessee. Las plantas de rocío de sol son carnívoras, consumiendo insectos capturándolos con pequeñas bolas adhesivas en los extremos de sus tentáculos.

Los tentáculos y sus propiedades adhesivas pueden ser el diseño de la naturaleza para atrapar insectos, pero el equipo de investigación de Zhang espera que algún día este mismo adhesivo pueda ayudar a sujetar la cadera de reemplazo de su abuela o su rodilla artificial sin temor a que sus cuerpos lo rechacen.

El investigador postdoctoral Scott Lenaghan explicó que la idea detrás de esta investigación en el Laboratorio de Nano Biosistemas y Bio-miméticos es aprender de los principios biológicos y aplicar la ingeniería a lo largo del camino para desarrollar un producto final que utilice estos compuestos y principios para hacer avanzar la tecnología. .

Encontrar biomateriales orgánicos

El objetivo del laboratorio es estudiar material biológico a nanoescala, un millón de veces más pequeño que un grano de arena, con la esperanza de imitar lo que la naturaleza ha hecho durante millones de años y aplicarlo a la vida diaria. al igual que los pájaros en vuelo inspiraron la creación de aviones.

En operaciones de reemplazo médico, "necesitas algo que las células puedan reconocer y adherir, "Dijo Lenaghan. Con la rocío del sol, los investigadores pueden haber encontrado precisamente eso, ya que las nanopartículas de su adhesivo son fácilmente reconocidas por las células humanas.

Además de la investigación sobre las asombrosas propiedades adhesivas de la planta carnívora rocío del sol, Zhang y sus colegas están explorando las nanopartículas que se encuentran en la hiedra inglesa. Estas partículas pueden dispersar la luz, y posiblemente sea una alternativa a las nanopartículas a base de metal que se utilizan actualmente en los filtros solares, dijo Lenaghan. Los investigadores informaron de su trabajo, apoyado por subvenciones de la National Science Foundation (NSF) y la Oficina de Investigación del Ejército, en un artículo de 2010 en el Revista de nanobiotecnología .

Usos médicos

En la revista de agosto de 2010, El grupo de Zhang publicó el artículo "Nanofibras y nanopartículas del adhesivo capturador de insectos de la drosera (Drosera) para la unión celular". Los investigadores informaron que las nanofibras y nanopartículas naturales del adhesivo secretado de la rocío solar muestran una alta compatibilidad para unir las células.

Lenaghan también señala que las nanofibras podrían potencialmente usarse en vendajes adhesivos para mejorar la cicatrización de heridas al recubrir cortes con materiales biológicos que estimulan la actividad celular. en lugar de cubrir una herida con algodón.

El adhesivo de Sundew tiene cualidades de "Spiderman". Por ejemplo, puede estirarse hasta un millón de veces su tamaño normal. La mayoría de las bandas de goma se pueden estirar hasta aproximadamente seis veces su longitud original. Esta notable elasticidad hace que el rocío adhesivo secretado por la planta sea una opción potencialmente eficaz para recubrir partes del cuerpo de repuesto. regenerar tejidos moribundos, cicatrización de heridas y mejora de adhesivos sintéticos. El material es tan pegajoso y elástico que también es económico:menos de un microlitro (0,0002 cucharaditas) cubriría 25 milímetros cuadrados (aproximadamente 0,04 pulgadas cuadradas).

El laboratorio de Zhang colabora con el Departamento de Biotecnología Vegetal de la Universidad de Tennessee para hacer crecer las gotas de sol en el invernadero del departamento y el equipo utiliza recursos de imágenes de la Universidad Estatal de Michigan para observar y registrar sus hallazgos.

Otros usos

Si bien las aplicaciones médicas de las nanopartículas continúan desarrollándose, Uno de los principales usos de las nanopartículas en la actualidad es la cosmética. Las nanopartículas aseguran que los múltiples ingredientes interactúen apropiadamente para producir efectos suavizantes y brillantes.

"Varias empresas de cosméticos se han puesto en contacto con nosotros para solicitar información sobre nuestra investigación y sus aplicaciones, "dijo Lenaghan.

La investigación de la rocío del sol y la hiedra inglesa en el laboratorio de Zhang es parte de un campo creciente de materiales de "próxima generación" que tienen un amplio impacto interdisciplinario. La esperanza es reemplazar los muchos productos sintéticos que usamos a diario con sustancias naturales.

"En el escenario ideal, si tuvieras un hueso roto, desea una sustancia que se biodegrade a medida que sus tejidos se curan a su alrededor, haciendo de lo que queda tu material, "Dijo Lenaghan.

No se sorprenda si un día pronto podrá comprar tiritas hechas con rocío de sol.