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Laboratorio Fabricó madera para eliminar la deforestación

Investigadores del MIT han desarrollado estructuras de células vegetales similares a la madera en un laboratorio en un intento por minimizar la enorme carga ambiental de la deforestación. 

Cada año, los humanos cortan alrededor de 15 mil millones de árboles. Convertir la madera en mesas para comer y sillas para sentarse, desde las personas que la cortan, hasta el transporte y la distribución, y finalmente a las personas que se toman el tiempo para fabricarla, es un proceso largo y costoso.

Actualmente, se estima que los productos extraídos de la madera se comercialicen por $631 mil millones en 2021 y se prevé que alcancen la marca de $900 mil millones para 2026. 

La bioimpresión 3D ha sido una técnica en auge que toma tejidos y órganos y los fabrica de manera controlada. Esto se hace a través de una disposición de los elementos químicos que están saturados dentro de los materiales biológicos utilizados, incluidos los bioquímicos y las biocélulas. 

impresión 3D
Crédito: Getty Images

El equipo del MIT realizó un experimento que proporcionó propiedades similares a las de las células madre a las células vegetales normales. Estos tejidos vegetales similares a la madera se cultivaron en un laboratorio sin suelo y luz del sol, las cosas que la madera suele necesitar. Tomaron las hojas de una planta con flores llamada Common Zinnia (Zinnia Elegans) y le quitaron las células. Manteniendo el líquido en un medio durante unos días antes de manipular las células vegetales, los investigadores aplicaron un medio a base de gel para mejorar las células con nutrientes y hormonas

A través de la impresora 3D, los investigadores liberaron la solución de cultivo de gel celular en un plato, luego construyeron cuidadosamente su forma y la dejaron durante su período de incubación en una habitación oscura durante tres meses. El material vegetal impreso en laboratorio no solo sobrevivió, sino que prosperó al doble de la velocidad de un árbol que crece naturalmente.

Los investigadores han manipulado con éxito las células para que crezcan a través de dos hormonas vegetales llamadas auxina y citoquinina. Los resultados indicaron a los investigadores que alterar la concentración hormonal en el gel les permitió controlar los resultados de las propiedades físicas y mecánicas de las células en crecimiento. Al ajustar las proporciones de las hormonas dentro del gel, pudieron controlar la firmeza de la madera.

Descubrieron que proporciones más altas de hormonas hacían que el crecimiento de los materiales vegetales fuera más pequeño pero con estructuras celulares más densas. También generaría material vegetal más rígido y permitiría a los investigadores cultivar material vegetal con una rigidez similar a la de las maderas más naturales.

El investigador principal Beckwith evaluó la composición y la estructura del producto final mediante microscopía de fluorescencia. 

"Puede evaluar visualmente qué células se están lignificando y puede medir el agrandamiento y la elongación de las células". Ella afirma, exhibiendo la idea de que la capacidad de controlar las células vegetales las optimiza para ser utilizadas para un propósito específico.

El biólogo de plantas y presidente del Instituto Boyce Thompson intervino en el proyecto de investigación. Él cree que si se maximizara este enfoque, “requeriría una importante inversión financiera e intelectual, probablemente tanto de fuentes gubernamentales como privadas”. 

Los investigadores del MIT sugieren que la técnica de impresión 3D no produce ningún desperdicio y, por lo tanto, sería mejor para el medio ambiente y la economía.