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Terça-feira, 18 de janeiro de 2005 10h32
Cientistas usam fibras musculares para mover nanomáquina
REINALDO JOSÉ LOPES
Free-lance para a Folha de S.Paulo
Cientistas nos EUA acabam de dar um passo importante na tentativa de criar micromáquinas que integrem partes mecânicas e vivas. Aliás, foram vários passos, a julgar pelo aparelho que projetaram: um par de pernas de ouro que dá passadas de 25 milionésimos de metro, graças à força de células musculares presas nelas.
Além da mistura inusitada de material usado em computadores e tecido vivo, a máquina criada por Carlo Montemagno e seus colegas da Universidade da Califórnia em Los Angeles tem outro traço futurista: as células musculares se ajeitaram sozinhas sobre as pernas, num processo conhecido como "auto-organização".
Esse é o grande diferencial do trabalho, publicado anteontem na revista científica "Nature Materials". Com a auto-organização, os cientistas esperam criar com facilidade milhares de réplicas de robôs minúsculos, que poderiam se mover livremente pelo organismo humano ou desempenhar funções tecnológicas, como produzir energia para chips de computador.
Inspiração biológica
A nanotecnologia, ciência cujo propósito é manipular e construir objetos nessa escala muito pequena, começou com planos de simplesmente recriar versões nanicas de aparelhos já existentes no mundo do dia-a-dia --bastaria miniaturizar as peças.
Mas os pesquisadores logo perceberam que o melhor jeito de desenvolver essas máquinas era imitar ou aproveitar as estruturas já existentes nos seres vivos.
A equipe de Montemagno já segue esse princípio há tempos, trabalhando com motores moleculares --substâncias comuns em animais ou plantas que poderiam carregar outras moléculas de um lugar para outro no corpo.
O problema, escrevem eles no artigo, é que "os motores moleculares produzem apenas quantidades minúsculas de trabalho, e precisamos de milhões deles para conseguirmos atividade significativa".
É por isso que os pesquisadores decidiram testar o uso de células musculares como motor. Primeiro, eles criaram um "osso", como diz Montemagno, feito com silício, uma camada de ouro e uma molécula orgânica favorável ao crescimento celular.
As células, tiradas do coração de ratos, tendiam a se dispor sobre a substância orgânica e formar uma fibra muscular. O processo era controlado pela própria molécula, já que ela evita que as células se multipliquem mais e, portanto, ultrapassem suas bordas. Por serem do músculo do coração, elas têm uma tendência natural a se contrair e distender.
Quando a fibra estava formada, os cientistas colocaram suas micromáquinas (cada uma com apenas 138 micrômetros, ou milionésimos de metro, de comprimento) num meio de cultura que dissolvia a molécula orgânica. Sobrou apenas o "osso" de silício coberto com ouro e o "músculo".
O conjunto passou a se mover com as contrações musculares, que faziam com que uma das pernas se esticasse, arrastasse o aparelho para a frente e depois relaxasse de novo.
É claro que a façanha dos pesquisadores ainda está muito longe de um verdadeiro nanorrobô vivo, mas sugere, pelo menos, um princípio no qual uma máquina dessas poderia se basear.
Segundo os cientistas, esses mecanismos "poderiam ser alimentados diretamente pela glicose presente nos fluidos fisiológicos". Outros tipos de músculo poderiam ser controlados com estímulos elétricos.
Para Montemagno, as células do sistema claramente estão vivas. "Elas crescem e formam a estrutura sozinhas. Portanto, o aparelho em si está vivo", declarou ele à rede britânica "BBC".
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