Chamamos-lhe o “planeta azul” e, embora seja verdade que visto do espaço este nosso mundo se destaca pela cor que os seus oceanos lhe conferem, entre essa enorme quantidade de líquido há muito pouco que possamos beber com confiança. Estima-se que apenas 3% ou 3,5% da água da Terra seja doce e que menos, muito menos, seja adequada para consumo humano. Embora possa não parecer, a água doce deste “pálido ponto azul” é um bem tão valioso que a OMS estima que em 2022 pelo menos 1,7 mil milhões de pessoas recorrerão a um abastecimento com contaminação microbiana proveniente de fezes. Com o risco que isso implica.
Agora, um grupo de cientistas americanos encontrou uma nova estratégia que pode nos ajudar a limpar os contaminantes da água.
O que aconteceu? Que um grupo de investigadores da Universidade da Califórnia em San Diego (UCSD) tenha concebido uma nova forma de eliminar contaminantes da água, uma forma que, afirmam, se destaca por duas grandes razões: o seu enorme potencial e o seu carácter “sustentável e ecológico” natureza. O sistema é relativamente simples. Basicamente o que Debika Datta e o resto dos seus colegas da instituição californiana propõem é aproveitar um “material vivo” impresso em 3D capaz de remover contaminantes orgânicos da água.
O que você quer dizer com “material vivo”? Essa é a expressão que a própria UCSD utiliza tanto no depoimento em que apresenta o estudo quanto em um vídeo em que detalha seu funcionamento. A proposta consiste em uma estrutura especial impressa em 3D, feita de um polímero à base de algas combinadas com bactérias previamente modificadas geneticamente para produzir uma enzima capaz de transformar poluentes orgânicos em moléculas benignas.
Não é sua única peculiaridade. Além de remover elementos nocivos da água, as bactérias foram projetadas com uma propriedade igualmente interessante: elas se autodestroem ao entrar em contato com a teofilina, molécula que pode ser encontrada no chá e no chocolate. Graças a esta capacidade, a solução UCSD permite eliminá-los depois de cumprirem a sua missão.
Porque é interessante? Jon Pokorski, professor de nanoengenharia da universidade e um dos cientistas que co-liderou a pesquisa, explica claramente: “O que é inovador é a combinação de um material polimérico com um sistema biológico para criar um material vivo que pode funcionar e responder aos estímulos ambientais.” maneiras que os materiais sintéticos normais não conseguem. Seus detalhes, abrangência e potencial acabam de ser explicados detalhadamente em artigo publicado na Comunicações da Natureza.
Como eles conseguiram? Com a ajuda de uma impressora 3D e uma receita especial. Para criar seu “material vivo” os pesquisadores usaram alginato, um polímero natural derivado de algas marinhas que depois hidrataram para obter um gel e finalmente misturaram com cianobactérias, um tipo de bactéria fotossintética que vive na água. O “coquetel” resultante acabou em uma impressora 3D que permitiu aos pesquisadores experimentar diferentes geometrias para ver qual era o design mais eficiente. A conclusão foi que a estrutura que melhor atendia às suas necessidades era a rede.
“O formato escolhido tem uma alta relação superfície-volume, o que coloca a maioria das cianobactérias próximas à superfície do material para acessar nutrientes, gases e luz. O aumento da área superficial torna o material mais eficaz durante a descontaminação”, explica o californiano. instituição.
É tudo teoria? Não. Como um “experimento de prova de conceito”, os pesquisadores projetaram e incluíram em seu material algumas cianobactérias capazes de fabricar lacases, enzimas que podem ser usadas para neutralizar alguns contaminantes orgânicos, como bisfenol A, antibióticos, medicamentos e corantes. Os cientistas então usaram seu material para demonstrar que ele era capaz de “descontaminar” o corante índigo carmim da água. O resultado é animador: como pode ser visto nas imagens incluídas no artigo Naturezaa solução descoloriu um líquido no qual haviam aplicado o corante anteriormente.
E uma vez que ele tenha cumprido sua missão? Esta é outra das chaves da proposta de Pokorski, Datta e o resto de seus companheiros. A equipe traçou uma estratégia para que, uma vez eliminados os contaminantes, as cianobactérias desaparecessem da água. Como? Eles os projetaram para responder de forma fatal à teofilina, uma molécula que faz com que as bactérias gerem uma proteína que destrói suas células. “Desta forma podemos aliviar qualquer preocupação sobre a permanência de bactérias geneticamente modificadas no meio ambiente”, diz Pokorski.
A equipe, porém, quer ir além para desenvolver materiais capazes de se autodestruir sem a necessidade de auxílios químicos extras quando cumprirem sua função. “Nosso objetivo é fabricar materiais que respondam a estímulos já presentes no ambiente”, acrescenta o especialista.
E tudo isso para quê? Conseguir um método capaz de limpar água contaminada. E essas são palavras grandes. Existem 6 mil milhões de pessoas no mundo com acesso a serviços e sistemas de distribuição de água potável, um número esperançoso, mas que deixa de fora outro grande sector de mais de 2,2 mil milhões que não desfrutam dessa paz de espírito. E entre eles, mais de 400 milhões são obrigados a tirar água de poços e nascentes desprotegidos ou a recolhê-la diretamente em lagos, lagoas, rios e riachos onde não recebem tratamento.
O problema é tão grave e abrangente que o acesso universal e equitativo a fontes de água seguras e acessíveis é um dos Objectivos de Desenvolvimento Sustentável. Graças à UCSD, esse objetivo pode agora estar um pouco mais próximo.
Imagem de capa: Universidade da Califórnia
Em Xataka: Este foi o sistema de purificação de água com o qual os maias estavam à frente do seu tempo há 2.000 anos.
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