A impressão 3D não é uma invenção humana. É uma revelação desconcertante que emerge do estudo publicado Natureza das Comunicações por uma equipe liderada por Floriano Raible: os vermes do mar Platynereis dumerilii produzir quitina natural para construir suas cerdas camada por camada, assim como faria uma impressora 3D. Um processo elegante e extremamente preciso, com detalhes da ordem de micrômetros. Esta descoberta não só lança nova luz sobre uma espécie considerada um “fóssil vivo”, mas abre cenários fascinantes para o desenvolvimento de novos biomateriais e aplicações médicas.
Pedaço por pedaço
É fascinante como a natureza desenvolveu métodos de produção tão sofisticados, milhões de anos antes de nós, humanos, “inventá-los”. As células especializadas dos vermes são as verdadeiras protagonistas desse processo. Eles produzem quitina natural por meio de estruturas de superfície alongadas chamadas microvilli, que funcionam de uma maneira surpreendentemente semelhante aos bicos de um Impressora 3D.
“O processo começa com a ponta das cerdas, seguida pela seção do meio e, finalmente, a base. As peças acabadas são empurradas cada vez mais para fora do corpo. Nesse processo de desenvolvimento, as unidades funcionais importantes são criadas uma após a outra, peça por peça”, explicou ele. raible.
A precisão desse mecanismo biológico é incrível: As microvilosidades mudam de forma e número ao longo do tempo, esculpindo com precisão estruturas geométricas complexas, como os dentes individuais na ponta de uma cerda, com precisão submicrométrica.
Quitina Natural: Versátil e Adaptável
Outro aspecto extraordinário do quitina natural produzido por esses anelídeos marinhos é sua versatilidade. Em apenas dois dias, essas estruturas passam da formação inicial à maturidade completa, prontas para auxiliar o verme em sua vida aquática. Além disso, as cerdas podem assumir diferentes formatos e comprimentos dependendo das necessidades do verme e das condições ambientais. Eles podem se tornar mais curtos ou mais longos, mais pontiagudos ou mais achatados, adaptando-se perfeitamente ao contexto em que o organismo se encontra vivendo.
Para entender esse fascinante processo biológico, os pesquisadores tiveram que recorrer a técnicas de imagem de ponta. Eles criaram modelos 3D detalhados usando o Microscopia eletrônica de varredura em bloco serial, obtendo uma visão sem precedentes desse processo biológico. A mudança precisa no número e no formato dessas microvilosidades ao longo do tempo é, portanto, essencial para modelar as estruturas geométricas das cerdas individuais, com precisão surpreendente.
Aplicações futuras da quitina natural
Esta descoberta não é interessante apenas do ponto de vista biológico, mas pode ter implicações práticas importantes. Entender esse processo biológico pode levar ao desenvolvimento de novos produtos médicos e materiais naturalmente degradáveis.
A quitina da lula, por exemplo, já é usada como “matéria-prima para a produção de curativos particularmente bem tolerados”. Quem sabe que outras aplicações podem surgir de uma compreensão mais profunda desses processos naturais de formação de quitina. Mais uma vez, Mestre Biomimética, nós nos curvamos a você.
