Tintas con bacterias para crear materiales “vivos”

Para demostrar la aplicación en biomedicina, los investigadores hicieron una prueba en una figura a escala. / Complex Materials, Department of Materials, ETH Zúrich

Los avances en impresión 3D y el metabolismo tan variado que ofrecen las bacterias, capaces de degradar muchos compuestos y sintetizar otros, han permitido crear una nueva tinta con microorganismos. El estudio lo presenta esta semana en la revista Science Advances un equipo de científicos de la Escuela Politécnica Federal (ETH) de Zúrich, en Suiza.

Liderados por el profesor André Studart, jefe del Laboratorio de Materiales Complejos de la ETH, los investigadores han creado esta tinta con hidrogeles a los que se les introducen las bacterias en la proporción deseada, dependiendo del propósito de la impresión.

Los científicos han llamado a la tinta “flink”, una variación de la palabra “ink” (tinta en inglés) que según ellos significa “tinta viva funcional”. Este material, el “flink”, se diferencia de otros utilizados de forma más habitual en impresiones 3-D como el plástico o el metal porque estos son materia inerte.

“Hemos incorporado bacterias en una tinta de impresión tridimensional, funcional y biocompatible e imprimido dos tipos de ‘materiales vivos’ que pueden degradar contaminantes y producir celulosa bacteriana relevante desde el punto de vista médico”, destacan los autores.

Una de las especies seleccionadas ha sido Pseudomonas putida, un microorganismo que degrada el fenol. Esta sustancia tóxica la utilizaron los nazis en los campos de concentración y hoy en día se vierte al medio ambiente por los residuos industriales.

Por su parte, Acetobacter xylinum se ha empleado para formar celulosa bacteriana, un compuesto prometedor para usarlo como sustituto de la piel, tras una herida o una quemadura, o como recubrimiento de tejidos durante los trasplantes de órganos.

La tinta en la que se incorporan estas bacterias está fabricada con un hidrogel que les proporciona un medio adecuado para sobrevivir y estar funcionales. El conjunto se libera en forma de filamentos para ir construyendo los objetos en 3D. De momento se han presentado láminas en forma de máscara o de camiseta y estructuras enrejadas con diversas formas para demostrar la versatilidad de la técnica.

Según sus creadores, la tinta flink también se podría aplicar para usos médicos y biotecnológicos. Igualmente puede servir como un detector de toxinas en el agua o como filtros en derrames de petróleo.

Los métodos usados hasta ahora para crear materiales similares se basaban en la inyección de las bacterias en el objeto, pero después de que ya estaba impreso. “Cargar las bacterias directamente en la tinta permite un mejor control de las formas, composiciones y propiedades del objeto, y también garantiza una incorporación uniforme de los microorganismos”, destacan los autores.

Los autores aún no han estudiado el tiempo que las bacterias viven una vez creada la estructura, pero “asumen” que “pueden sobrevivir durante mucho tiempo”, porque estos microorganismos necesitan muy pocos recursos, explicó Patrick Rühs, uno de los investigadores.