Num futuro muito próximo, acreditam os cientistas, minúsculos robots baseados em DNA e outros nanodispositivos fornecerão remédios dentro de nossos corpos, detetarão a presença de patogénicos mortais e ajudarão a fabricar aparelhos eletrónicos cada vez menores.
Os investigadores deram um grande passo em direção a esse futuro ao desenvolver uma nova ferramenta que pode projetar robots e nanodispositivos de DNA muito mais complexos do que jamais foi possível e numa pequena fração do tempo.
![]() |
Photo//News-medical |
Cientistas identificam drogas potenciais para o tratamento precoce de COVID-19
Num artigo publicado no fim de abril de 2021, na revista
Nature Materials , investigadores da The Ohio State University, liderados pelo
ex-aluno de doutorado em engenharia Chao-Min Huang, revelaram um novo software
a que chamam de MagicDNA.
O software ajuda os investigadores a projetar maneiras
manipular filamentos minúsculos de DNA e combiná-los em estruturas complexas
com partes como rotores e dobradiças que podem se mover e completar uma
variedade de tarefas, incluindo a administração de medicamentos.
Os cientistas vêm fazendo isso há vários anos com
ferramentas mais lentas e etapas manuais tediosas, disse Carlos Castro, coautor
do estudo e professor associado de engenharia mecânica e aeroespacial no estado
de Ohio.
"Mas agora, os nanodispositivos
que antes demoravam vários dias para serem projetados agora levam apenas alguns
minutos", disse Castro.
Alem disso, os investigadores podem fazer nanodispositivos
muito mais complexos e úteis.
"Anteriormente,
podíamos construir dispositivos com até cerca de seis componentes individuais e
conectá-los a juntas e dobradiças e tentar fazê-los executar movimentos
complexos", disse o co-autor do estudo Hai-Jun Su, professor de
engenharia mecânica e aeroespacial na Ohio State "Com este software, não é difícil fazer robôs ou outros dispositivos com
mais de 20 componentes que são muito mais fáceis de controlar. É um grande
passo em nossa capacidade de projetar nanodispositivos que podem realizar as
ações complexas que queremos que eles façam . "
À medida que sobe o numero de vacinados, faz sentido abrir gradualmente a economia
Uma vantagem é que permite aos investigadores realizar todo
o projeto verdadeiramente em 3D. As ferramentas de design anteriores permitiam
apenas a criação em 2D, forçando os cientistas a mapear suas criações em 3D.
Isso significava que os designers não podiam tornar seus dispositivos muito
complexos.
O software também permite que os designers construam
estruturas de DNA "de baixo para
cima" ou "de cima para
baixo".
No design "de
baixo para cima", os investigadores colocam fitas individuais de DNA e
decidem como organizá-las na estrutura que desejam, o que permite um controle
preciso sobre a estrutura e as propriedades do dispositivo local.
Mas também podem adotar uma abordagem "de cima para baixo", onde decidem
como seu dispositivo geral precisa ser moldado geometricamente e, em seguida,
automatizam como as fitas de DNA são colocadas juntas.
Combinar os dois permite aumentar a complexidade da
geometria geral, mantendo o controle preciso sobre as propriedades individuais
dos componentes, disse Castro.
Outro elemento-chave do software é que ele permite simulações
de como os dispositivos de DNA projetados
se moveriam e operariam no mundo real.
“À medida que tornamos
essas estruturas mais complexas, é difícil prever exatamente como elas serão e
como se comportarão”, disse Castro.
"É fundamental
poder simular como nossos dispositivos irão realmente operar. Caso contrário,
perderemos muito tempo."
Como uma demonstração da capacidade do software, a co-autora
Anjelica Kucinic, estudante de doutorado em engenharia química e biomolecular
no estado de Ohio, liderou os investigadores na fabricação e caracterização de
muitas nanoestruturas projetadas pelo software.
Alguns dos dispositivos que eles criaram incluíam braços de
robot com garras que podem pegar itens menores e uma estrutura do tamanho de cem
nanômetros que se parece com um avião (1000 vezes menor que a largura de um
cabelo humano).
A capacidade de fazer nanodispositivos mais complexos
significa que eles podem fazer coisas mais úteis e até realizar várias tarefas
com um único dispositivo, disse Castro.
Por exemplo, uma coisa é ter um robô de DNA que, após a
injeção na corrente sanguínea, pode detetar um determinado patogénico.
"Mas um
dispositivo mais complexo pode não apenas detetar que algo ruim está
acontecendo, mas também pode reagir aplicando uma droga ou capturando o patogénico",
disse ele.
![]() |
Photo//Future platform |
Há outra pandemia mais perigosa, que mata 8,7 milhões de pessoas por ano
"Queremos ser
capazes de projetar robots que respondam de uma maneira particular a um estímulo
ou se movam de uma determinada maneira."
Castro disse esperar que, nos próximos anos, o software
MagicDNA seja usado em universidades e outros laboratórios de pesquisa. Mas seu
uso pode se expandir no futuro.
“Está começando a
haver cada vez mais interesse comercial na nanotecnologia de DNA”, disse
ele. "Acho que nos próximos cinco a
10 anos começaremos a ver aplicações comerciais de nanodispositivos de DNA e
estamos otimistas de que este software pode ajudar a impulsionar isso."
Numa futura pandemia os robôs podem estar na linha da frente
Referencia//ScienceDaily
Sem comentários:
Enviar um comentário
Deixe aqui os seus comentários