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(Noticias de Nanowerk) El suelo es un sistema dinámico de interacciones entre microbios y materiales y respuestas ambientales. El complejo suelo-microbiano es un sistema integrado y adaptativo que puede reorganizar su estado de acuerdo con el ambiente externo.
Inspirándose en estas propiedades del suelo, los investigadores han diseñado un sistema químico en el que la redistribución, la percepción y la modificación químicas pueden ser inducidas por estímulos externos, que se llevó a cabo en la Universidad de Chicago y el Prof. Prof. GAO Xiang del Instituto de Tecnología Avanzada de Shenzhen. Technology (SIAT) de la Academia China de Ciencias es co-primer autor de este estudio.
Este estudio fue publicado en química natural («Un sistema químico de respuesta dinámica inspirado en el suelo para la modulación microbiana»).
![Sistema químico de modulación microbiana dinámicamente sensible inspirado en el suelo](https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/id61740_1.jpg)
El entorno del suelo poblado de microbios es un ejemplo perfecto de la interacción microbio-material en la naturaleza. Por un lado, los minerales endógenos del suelo y la materia orgánica del suelo interactúan dinámicamente con factores exógenos como la humedad y la fuerza mecánica para dirigir las comunidades microbiológicas del suelo. Por otro lado, los microbios del suelo regulan los ciclos biogeoquímicos para enriquecer el suelo con nutrientes como nitrógeno, fósforo y azufre.
El equipo de investigación propuso un enfoque sintético de abajo hacia arriba para construir un sistema químico de minerales nanoestructurados, gránulos de almidón y metales líquidos para representar materiales inorgánicos y orgánicos inmovilizados y fases móviles en el suelo.
«El sistema reacciona química, óptica y mecánicamente con propiedades programables», dijo el profesor LIN Yiliang, corresponsal y primer autor de este estudio y actualmente profesor asistente en la Universidad Nacional de Singapur. “Podemos ‘codificar’ información conductiva en los materiales con presión mecánica o estructuración láser, y luego ‘borrar’ la conductividad con vapores químicos. Todo el proceso es reversible”.
Además de la semejanza estructural con el suelo real y su capacidad de respuesta dinámica, el sistema químico inspirado en el suelo no solo mejora el metabolismo microbiano in vitropero también enriquece la diversidad bacteriana intestinal en condiciones patológicas y modula la disbiosis bacteriana en vivo.
en el en vivo En experimentos, el sistema químico inspirado en el suelo aumentó la abundancia de microbiota intestinal y moduló los microbios intestinales desregulados en condiciones patológicas. «Los sistemas químicos inspirados en el suelo se han mostrado prometedores para el tratamiento de enfermedades gastrointestinales», dijo el profesor GAO Xiang de SIAT, coautor del estudio.
Este sistema químico se puede utilizar no solo para la microbiota intestinal, sino también para estudiar otros sistemas microbianos, como la microbiota de la piel y el suelo, que pueden tener implicaciones para la salud humana y la estabilidad y productividad de los agroecosistemas.
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