Avance científico: impresión 3D de «material vivo» para purificar agua de manera sostenible

En un sorprendente avance científico, investigadores de la Universidad de California, San Diego (UCSD), han logrado imprimir en 3D un «material vivo» capaz de potabilizar el agua de manera sostenible. Este material, desarrollado mediante la combinación de un polímero natural y un sistema biológico, ofrece un enfoque innovador para abordar la crisis global de acceso al agua potable.

El estudio, titulado «Materiales Vivos Fenotípicamente Complejos que Contienen Cianobacterias Modificadas», publicado recientemente en la revista Nature, destaca la intersección entre la ciencia de los materiales y la biología sintética. El equipo de científicos utilizó la impresión 3D para fabricar un material biocompuesto de cianobacterias con la capacidad de responder a estímulos químicos externos y, por ende, purificar el agua.

Dabika Datta, investigadora del Departamento de Nanoingeniería en UCSD y autora principal del estudio, describe el sistema como «una nueva estrategia revolucionaria que podría ayudarnos a limpiar los contaminantes del agua». Con al menos 2200 millones de personas en el mundo sin acceso a agua potable, este descubrimiento podría tener un impacto significativo en la salud global y las condiciones de vida de millones.

El «material vivo» creado consiste en un polímero natural derivado de algas marinas, conocido como alginato, mezclado con cianobacterias genéticamente modificadas. Estas cianobacterias, bacterias fotosintéticas acuáticas, tienen la capacidad de producir enzimas que transforman contaminantes orgánicos en moléculas inofensivas. El material resultante fue impreso en 3D para experimentar con diferentes geometrías, siendo una rejilla la estructura más eficiente identificada por los investigadores.

Lo más destacado de este avance es la capacidad del «material vivo» para autodestruirse cuando ya no es necesario. Diseñado con una muerte celular inducible, este enfoque no solo asegura la eficacia del proceso de purificación, sino que también minimiza el impacto ambiental. Las células del material se autodestruyen al entrar en contacto con la teofilina, una molécula presente en el té y el chocolate, proporcionando una solución sostenible y ecológica.

Este logro tiene el potencial de transformar la realidad para las más de 2200 millones de personas sin acceso a agua potable. Jon Pokorski, profesor de nanoingeniería en UCSD y parte del equipo de investigación, enfatiza la innovación al combinar un material polimérico con un sistema biológico, creando un «material vivo» que responde a estímulos de manera única.

La estructura de rejilla, elegida por su alta relación superficie-volumen, refuerza la eficiencia del material durante el proceso de purificación. Con este avance, se vislumbra un futuro donde la tecnología y la biología se fusionan para abordar desafíos globales, contribuyendo al logro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, especialmente el sexto, que busca garantizar el acceso universal y equitativo a agua segura y asequible. Este es un paso significativo hacia un mundo más sostenible y equitativo, donde la ciencia y la tecnología se unen para enfrentar problemas apremiantes.