Il “biocemento” di BacillaFilla riparerà le crepe causate dai terremoti?

Un team di ricercatori dell’Università di Newcastle crea un ceppo batterico ingegnerizzato in grado di produrre una miscela in grado di riparare le crepe nel calcestruzzo dopo un evento sismico.

Processo per la produzione del “biocemento” attraverso BacillaFilla (by iGEM 2010 Team Newcastle University).

Giorni davvero pieni di paura e tensione per questi sciami sismici che attraversano i nostri Appennini e, nonostante il numero delle vittime sia stato relativamente contenuto in relazione alle spaventose magnitudo registrate, i danni alle infrastrutture sono stati devastanti, con alcuni casi di interi paesi rasi al suolo.

E’ in questi momenti che tutto il mondo con rabbia ed emozione si interroga su cosa si poteva fare per evitare una tale ed apocalittica distruzione. In questa prospettiva, è di pochi giorni fa la notizia di una futuristica e quanto mai bizzarra applicazione microbiologica per rendere più sicuri e resistenti le fondamenta dei nostri edifici.

Dei ricercatori britannici,coordinati da Martyn Dade-Robertson, hanno creato ceppi ingegnerizzati di batteri “muratori” in grado di produrre un “biocemento” in grado di riparare le lesioni strutturali create dai terremoti.

BacillaFilla, ecco il nome del ceppo ingegnerizzato di Bacillus subtilis 168 presentato nel 2010, che è nato con lo scopo di riparare le microfessure nel calcestruzzo, che possono causare catastrofici cedimenti strutturali negli edifici soggetti ad eventi sismici. La sua azione avverrebbe applicando una soluzione batterica spruzzata sulla superficie da riparare, così il Bacillus “nuota” in profondità attraverso le microfessure e, la riparazione di queste lesioni, avviene mediante la produzione di carbonato di calcio (CaCO3), cellule con fenotipo filamentoso ed una colla a base di saccarosio.

B. subtilis 168 è un batterio sporigeno e naturalmente tollerante agli alti valori di pH del calcestruzzo. Come si può vedere dall’immagine in alto, una volta arrivato all’interno della fessura, il processo di “quorum sensing” di B. subtilis viene innescato dalla subtilisina, come risposta ad una variazione di pressione per via dei movimenti tellurici. Da qui avviene un up-regulation dei geni SR1 e rocF, che promuovono la produzione di arginina ed urea ed aumentano la deposizione CaCO3. Inoltre, l’over-produzione delle cellule a fenotipo filamentoso indotto dall’attivazione del gene yneA, e l’azione di SACB che converte il saccarosio extracellulare in una colla naturale, completano definitivamente la formulazione finale di un “biocemento” direttamente ed efficacemente creato nella lesione strutturale.

Così i ricercatori, partendo dalla suddetta idea, hanno utilizzato un batterio più semplice da ingegnerizzare, come Escherichia coli. Poi, sono stati individuati in esso i geni che rispondono ai cambiamenti di pressione nell’ambiente circostante e, successivamente, il Dna è stato modificato in modo da produrre una proteina fluorescente che si illumina quando si attivano i 122 geni sensibili alla variazione di pressione.
L’obiettivo futuro sarà sostituire il gene che produce la proteina fluorescente con i geni che sono responsabili della produzione delle sostanze necessarie per la creazione del “biocemento”, simili a quelle prodotte da BacillaFilla, in risposta alla variazione della pressione ambientale tipica dei fenomeni sismici.

Ovviamente, parliamo di un materiale che per adesso resta solo un idea di laboratorio, ma che nella sua stravaganza rappresenta una futura possibilità per perseguire e meglio assicurare una più efficace forma di prevenzione per le lesioni che ripetutamente si creano nei nostri edifici durante successivi eventi sismici.

Con la mia personale ed estrema vicinanza alle vittime dei terremoti di questi giorni, ci auguriamo un futuro più sicuro e roseo per tutti noi, grazie soprattutto ad opere di prevenzione ed una profonda tutela del nostro territorio.

Giovanni Di Maio (alias Santi Rocca)

 

Fonti: www.ansa.it ; BacillaFilla: Fixing Cracks in Concrete ; www.repubblica.it .

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