O laboratório de Nathan Gianneschi decidiu sintetizar melanina que imitasse aquela que era
A melanina foi encontrada em organismos vivos emem nossa pele e na parte de trás de nossos olhos, e como pigmentos em muitos animais e plantas. Ele também desempenha um papel na proteção de espécies de fatores ambientais. As listras da cobra do mar com cabeça de tartaruga escurecem, por exemplo, na presença de água poluída, e as borboletas que vivem em áreas industriais ficam pretas à medida que suas células absorvem as toxinas da fuligem. Os pesquisadores questionaram se esse tipo de biomaterial poderia ser feito mais como uma esponja para otimizar essas propriedades e se já existem melaninas esponjosas na natureza.
“A função da melanina nem sempre e nem em todoscasos é totalmente conhecido. É definitivamente um eliminador de radicais na pele humana e também protege contra a radiação ultravioleta. Agora, graças à síntese, descobrimos este material interessante que pode muito bem existir na natureza. Os fungos podem criar esse material para dar resistência mecânica às células, mas ele é poroso, permitindo a passagem de nutrientes.”
Nathan Gianneschi, vice-diretor do Instituto Internacional de Nanotecnologia.
A capacidade de criar este material em laboratórioé encorajador por uma série de razões. Em materiais não porosos típicos, as partículas são adsorvidas apenas superficialmente. Mas os materiais porosos, como a alomelanina, absorvem e prendem as toxinas indesejadas, permitindo a passagem de nutrientes como o ar, a água e os nutrientes. Isso poderia permitir que os fabricantes criassem revestimentos de proteção respiráveis para uniformes.
Sob as condições certas, a melanina parecevazios ou podem conter o que parecem ser vazios na microscopia eletrônica. Quando a equipe descobriu um material sintético, eles começaram a fazer experiências com a porosidade e seletividade dos materiais para adsorver moléculas a esses vazios.
Durante uma demonstração importante, a equipe foi capaz demostram que a nova melanina porosa atuará como um revestimento protetor, inibindo a penetração de mímicos de gás nervoso. Inspirados por este resultado, os cientistas isolaram a melanina natural das células fúngicas. Isso foi feito gravando o biomaterial por dentro, deixando uma casca contendo melanina. Eles então chamaram essas estruturas de "fantasmas de cogumelo" devido ao fato de que a forma oca indescritível se assemelha a "Casper" do desenho animado de mesmo nome. O material obtido dos cogumelos também pode ser usado como camada protetora em tecidos. Vale ressaltar que o material permanece respirável, permeável à água e aprisiona as toxinas.
Outra vantagem deste material ésua simplicidade porque é fácil de fabricar e escalar a partir de precursores moleculares simples. No futuro, ele pode ser usado para fazer máscaras de proteção e protetores faciais, e pode encontrar aplicação em viagens espaciais por longas distâncias. Os materiais de revestimento no espaço permitirão que os astronautas acumulem as toxinas que exalam enquanto se protegem da radiação prejudicial, o que reduz o desperdício e o peso.
É também um passo em direção às membranas seletivas, muitouma área complexa de pesquisa que visa produzir compostos como a água e permitir a passagem de minerais, bloqueando metais pesados como o mercúrio.
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