Hallan cómo producir electricidad con lágrimas
La lisozima es una enzima que ayuda a descomponer las paredes celulares bacterianas, pero en su forma cristalizada, también puede manipularse para producir una carga eléctrica. Al aplicar presión a una película de cristales de lisozima entre dos diapositivas de vidrio, el equipo vio que producía una forma de energía llamada piezoelectricidad, donde se acumula una carga eléctrica en respuesta al esfuerzo mecánico aplicado.
"Aunque la piezoelectricidad se utiliza alrededor de nosotros, la capacidad de generar electricidad a partir de esta proteína en particular no se ha explorado. La magnitud de la piezoelectricidad en los cristales de lisozima es importante. Es del mismo orden de magnitud se encuentra en el cuarzo. Es un material biológico, no es tóxico, por lo que podría tener muchas aplicaciones innovadoras, tales como revestimientos electroactivos, antimicrobianos para los implantes médicos", comenta Aimee Stapleton, líder del trabajo.
Según el equipo, la eficacia de los cristales de lisozima rivaliza con la de los cristales de cuarzo, conocidos desde hace mucho tiempo por sus proezas piezoeléctricas, desde su descubrimiento por los físicos franceses Pierre y Jacques Curie a finales del siglo XIX.
Nuevo enfoque biocompatible
Pero el cuarzo es un material no biológico, por lo que encontrar un equivalente compatible en el interior del organismo podría abrir la puerta a todo tipo de nuevos dispositivos piezoeléctricos implantables. "Este es un nuevo enfoque, ya que los científicos hasta ahora han tratado de entender la piezoelectricidad en la biología usando estructuras jerárquicas complejas como tejidos, células o polipéptidos en lugar de investigar bloques fundamentales más simples", aclara Tofail Syed, coautor del estudio.
Si la investigación futura es capaz de aprovechar este descubrimiento, el equipo anticipa una nueva era de la electrónica flexible, donde la recolección de energía podría ser posible. Esto podría incluir nuevos tipos de implantes que liberan fármacos en el cuerpo, controlados y alimentados por sensores que detectan la lisozima bajo la piel. "También imaginamos que la lisozima podría emplearse como un aditivo / revestimiento biodegradable, piezoeléctrico y antimicrobiano para los implantes convencionales", explicaron los autores a la revista Applied Physics Letters.
Un poco de historia
La proteína fue investigada una vez por el científico Alexander Fleming como un candidato antibiótico antes de que se descubriera la penicilina. "Somos los primeros en usar estos cristales para mostrar la evidencia de la piezoelectricidad", sentencia Tewfik Soulimane, coautor del trabajo. Nos encaminamos hacia una nueva era de la cosecha de la energía y de la electrónica flexible para los dispositivos biomédicos. Biocompatible y piezoeléctrico.
