La extinción masiva de los arrecifes de coral es una catástrofe de proporciones globales, pero la magnitud de su éxito como organismos tiene lecciones para la ciencia. Caso en punto: estos "corales biónicos" impresos en 3D de investigadores de Cambridge que son más que andamios para microorganismos frágiles, están construidos a partir de ellos.
Si los corales impresos en 3D suenan familiares, eso se debe a que hace un par de años, otros investigadores sugirieron usar estructuras impresas para parecerse a las formas complejas de los arrecifes como bases sólidas sobre las que podrían crecer nuevos corales y otros animales. Es una buena idea, pero hay más en un arrecife que en una base sólida.
Los corales son, de hecho, una simbiosis altamente evolucionada entre los organismos coralinos y las algas que viven dentro de ellos. Las algas usan la fotosíntesis para impulsar la creación de azúcar para su huésped, y los corales proporcionan un entorno de vida seguro, y, curiosamente, también son muy eficientes para recolectar y redirigir la luz. Esta asociación ha sido fructífera durante millones de años, a unque el aumento de la temperatura del océano y la acidez han alterado el delicado equilibrio necesario para el éxito.
El equipo de Cambridge se dio cuenta de que para imitar con éxito el micro ecosistema de coral, tendrían que replicar esa cualidad especial de capturar la luz solar y difundirla para su uso por las algas residentes. Para hacerlo, estudiaron de cerca la estructura de los corales y trabajaron para rehacerla a nivel microscópico. Pero en lugar de usar un sustrato duradero ordinario, crearon una especie de gel vivo.
"Desarrollamos un tejido y esqueleto de coral artificial con una combinación de geles poliméricos e hidrogeles dopados con nanomateriales de celulosa para imitar las propiedades ópticas de los corales vivos", explicó el químico de Cambridge Daniel Wangpraseurt, autor principal de El trabajo en el que se describe la técnica.. Las algas también se infundieron en la mezcla, por lo que los investigadores esencialmente imprimían materia viva.
Ese tipo de técnica ya se está probando y utilizando con fines médicos, por ejemplo, imprimir parte de un órgano o tejido para su implantación. En este caso, debe imprimirse no con una forma específica a gran escala, sino con una geometría interna extremadamente compleja que maximiza el alcance de la luz que golpea la superficie. Esto debe hacerse muy rápidamente o las algas morirán por la exposición.
La estructura bioimpresa resultante es un hogar ideal para las algas, produciendo tasas de crecimiento muchas veces la velocidad de un medio ordinario. Eso no significa que el siguiente paso sea cultivar corales súper rápido; de hecho, no hay razón para pensar que esto realmente conducirá a la restauración de los corales. Por otro lado, este tipo de simulación podría conducir a una mejor comprensión del ecosistema en el que prospera la asociación coral-algas y cómo se puede cultivar.
Mientras tanto, la promesa de multiplicar las velocidades de crecimiento de algas tiene un atractivo comercial hoy en día, y se ha fundado una startup llamada Mantaz para buscar más usos a corto plazo de la tecnología.