Lisozima: come generare energia elettrica da lacrime e saliva

Gli scienziati hanno scoperto un modo per generare energia elettrica da lacrime e Saliva
Noi tutti secerniamo una proteina speciale.
Gli scienziati hanno scoperto un modo per raccogliere l’ elettricità dalle secrezioni prodotte dai nostri occhi e diverse altre parti del corpo.

Tutto questo grazie ad una proteina chiamata lisozima, che genera elettricità quando viene messa sotto pressione, e se riusciamo a raccoglierla efficacemente potrebbe diventare una nuova fonte di combustibile per tutti i tipi di dispositivi impiantati.

Il lisozima, che è presente in lacrime, saliva, latte, muco e albume d’ uovo, è un enzima che aiuta a rompere le pareti delle cellule batteriche – ma nella sua forma cristallizzata, i ricercatori dell’ Università di Limerick in Irlanda hanno trovato che può anche essere manipolato per produrre una carica elettrica.

Applicando la pressione su un film di cristalli di lisozima tra due vetrini, il team ha misurato che produce una forma di energia chiamata piezoelettricità, dove si accumula una carica elettrica in risposta alle sollecitazioni meccaniche applicate.

“Mentre la piezoelettricità è usata intorno a noi, la capacità di generare elettricità da questa particolare proteina non era stata esplorata”, spiega uno dei ricercatori, il fisico Aimee Stapleton.

“Tuttavia, trattandosi di materiale biologico, non è tossico e potrebbe quindi avere molte applicazioni innovative, come i rivestimenti elettroattivi antimicrobici per impianti medicali”.

Secondo il team, l’ efficienza dei cristalli di lisozima rivaleggia con quella di cristalli dei quarzo, che sono stati a lungo noti per la loro prodezza piezoelettrica, poiché è stato scoperto dai fisici francesi Pierre e Jacques Curie alla fine del 19 ° secolo.

Ma il quarzo è naturalmente un materiale non biologico, quindi trovare un equivalente che è compatibile con il corpo potrebbe aprire la porta a tutti i tipi di nuovi dispositivi piezoelettrici impiantabili, ed è la prima volta che il potenziale è stato osservato in qualcosa di semplice come la proteina.

“Questo è un nuovo approccio”, dice Tofail Syed, ricercatore,”come gli scienziati finora hanno cercato di capire la piezoelettricità in biologia usando strutture gerarchiche complesse come tessuti, cellule o polipeptidi piuttosto che indagare più semplici elementi fondamentali”.

Se la ricerca futura è in grado di trarre vantaggio da questa scoperta, il team anticipa una nuova era di elettronica flessibile e capace di assorbire energia.

Questo potrebbe includere nuovi tipi di impianti che rilasciano farmaci nel corpo, controllati e alimentati da sensori che rilevano il lisozima sotto la pelle.

“Immaginiamo anche che il lisozima possa essere impiegato come additivo/rivestimento biodegradabile, piezoelettrico e antimicrobico per impianti convenzionali”, spiega il team di lavoro.

La proteina è stata una volta indagata da Alexander Fleming come candidato antibiotico prima di scoprire la penicillina, ed è stata una delle prime proteine ad essere mai mappata in tre dimensioni nel 1965.

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“Infatti, è la seconda struttura proteica e la prima struttura enzimatica che è stata mai risolta”, dice uno del team, il biologo strutturale Tewfik Soulimane,”ma noi siamo i primi ad usare questi cristalli per mostrare le prove della piezoelettricità”.

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