A pesquisa mostrou que os efeitos de esterilização e autolimpeza exclusivos das asas de cigarra são devidos à estrutura dos nanopilares. As cigarras penduradas nas árvores no meio do verão são insetos familiares para nós, e a estrutura única de suas asas há muito é objeto de pesquisa de muitos cientistas.
Uma equipe de pesquisa da Universidade Estadual de Nova York, nos Estados Unidos, afirmou em um relatório de pesquisa divulgado recentemente que as asas de cigarra têm fortes capacidades de esterilização e autolimpeza graças à sua nanoestrutura única.
Os entomologistas descobriram em estudos anteriores que as asas ultrafinas das cigarras não apenas matam os germes, mas também liberam esporos mortos espontaneamente. O efeito de esterilização das asas da cigarra é mais forte do que o esperado, matando os germes assim que são tocados, e o misterioso mecanismo pelo qual as asas lidam com cadáveres de germes por conta própria não é revelado há muito tempo.
A equipe de pesquisa se concentrou na estrutura das asas da cigarra para revelar suas funções. A equipe de pesquisa, que reproduziu a superfície das asas da cigarra por meio de computação gráfica usando um supercomputador, descobriu que existe uma estrutura colunar superfina, uma espécie de nanopilares.
Então, a equipe de pesquisa criou esse nano-filler com um polímero usando poliestireno e resina acrílica usada no encapsulamento. Neste experimento, a equipe de pesquisa confirmou poderosos efeitos de esterilização e autolimpeza.
“Os nanopilares naturais de uma asa de cigarra comum têm cerca de 150 nanômetros (nm) de altura, e a distância entre cada enchimento é semelhante a isso”, disse um dos responsáveis pelo experimento. Uma verdade inesperada foi revelada.
O responsável explicou: “Fiz cerca de um milhão de modelos de partículas de E. coli usando um supercomputador e observei a situação quando elas entraram em contato com os nanopilares”.
De acordo com a equipe de pesquisa, devido à forte adsorção dos nanopilares, a membrana externa bacteriana fortemente ligada entre cada nanopilar foi puxada e estourada porque não suportou a tensão. A equipe de pesquisa concluiu que esse era o efeito bactericida natural das asas da cigarra, até então ocultas.
Um responsável pelo experimento explicou que “mesmo depois que a membrana externa da bactéria foi rompida, a tensão entre os escudos persistiu” e “graças à tensão forte o suficiente para remover os cadáveres de bactérias mortas das asas, a cigarra pode facilmente prevenir o ataque de várias bactérias.”
A equipe de pesquisa também descobriu que a habilidade escondida nas asas da cigarra é exercida de forma diferente dependendo da bactéria. No caso da Listeria, que tem uma membrana externa mais forte que a Escherichia coli, as próprias bactérias não aderiram bem ao nanofiller. Como resultado do revestimento de nanoenchimento de óxido de titânio, a Listeria também foi esterilizada aderindo a ela como a Escherichia coli.
A equipe de pesquisa da NYU planeja descobrir mais segredos das asas da cigarra por meio de simulações mais precisas no futuro. No processo, a empresa planeja identificar bactérias resistentes que não respondem a medicamentos e desenvolver um agente de revestimento germicida que impeça sua multiplicação na superfície de dispositivos médicos.
O repórter, Yunseo Lee, é lys@sputnik.kr
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