{"id":72425,"date":"2017-09-15T13:30:22","date_gmt":"2017-09-15T16:30:22","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=72425"},"modified":"2017-09-15T07:12:54","modified_gmt":"2017-09-15T10:12:54","slug":"robos-feitos-de-dna-podem-um-dia-transportar-remedios-dentro-do-seu-corpo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/robos-feitos-de-dna-podem-um-dia-transportar-remedios-dentro-do-seu-corpo\/","title":{"rendered":"Rob\u00f4s feitos de DNA podem um dia transportar rem\u00e9dios dentro do seu corpo"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>No cl\u00e1ssico da fic\u00e7\u00e3o cient\u00edfica americana de 1966\u00a0Viagem Fant\u00e1stica<\/em>, uma tripula\u00e7\u00e3o de submarino \u00e9 miniaturizada e injetada dentro de um corpo para consertar um co\u00e1gulo de sangue no c\u00e9rebro. Obviamente, n\u00e3o \u00e9 assim que a ci\u00eancia m\u00e9dica do futuro vai funcionar, mas a no\u00e7\u00e3o de criar m\u00e1quinas microsc\u00f3picas para realizar tarefas complexas est\u00e1 certamente correta. Um avan\u00e7o recente, no qual rob\u00f4s feitos de DNA foram programados para organizar e levar mol\u00e9culas a um local espec\u00edfico, agora representa um passo importante nessa dire\u00e7\u00e3o futurista.<\/p>\n

Ainda estamos no in\u00edcio da nanotecnologia, mas uma nova pesquisa do Instituto de Tecnologia da Calif\u00f3rnia est\u00e1 exibindo o tremendo potencial dessa tecnologia min\u00fascula. Uma equipe de pesquisas da CalTech liderada por Anupama Thubagere e Lulu Qian construiu rob\u00f4s a partir de DNA, programando-os para levar mol\u00e9culas individuais a lugares designados. Um dia, essa tecnologia poderia ser usada para transportar mol\u00e9culas de v\u00e1rios tipos por todo o corpo\u00a0\u2014 o que poderia potencialmente transformar tudo, do sistema de entrega de medicamentos dentro do corpo at\u00e9 como o corpo combate infec\u00e7\u00f5es, passando tamb\u00e9m pelo m\u00e9todo como medi\u00e7\u00f5es microsc\u00f3picas s\u00e3o feitas.<\/p>\n

Existem atualmente tr\u00eas campos emergentes dentro da nanoci\u00eancia de DNA, a ci\u00eancia de criar dispositivos do tamanho de mol\u00e9culas a partir do DNA: a auto-montagem das nanoestruturas de cadeias de DNA; computa\u00e7\u00e3o molecular e armazenamento de dados; e rob\u00f3tica DNA, que \u00e9 o foco do estudo publicado nesta quinta-feira (14), na\u00a0Science<\/em><\/a>. A premissa central da nanoci\u00eancia de DNA \u00e9 que, em vez de criar dispositivos ou sistemas moleculares do zero, podemos tirar vantagem da for\u00e7a da natureza, que j\u00e1 descobriu grande parte disso. Se e quando n\u00f3s finalmente dominarmos as m\u00e1quinas moleculares, conseguiremos construir rob\u00f4s microsc\u00f3picos com fun\u00e7\u00f5es program\u00e1veis e envi\u00e1-los a lugares que s\u00e3o, de outra maneira, imposs\u00edveis de se alcan\u00e7ar, como uma c\u00e9lula ou um tumor cancer\u00edgeno dif\u00edcil de se alcan\u00e7ar.<\/p>\n

Em\u00a0experimentos anteriores<\/a>, rob\u00f4s de DNA demonstraram sua capacidade de realizar tarefas simples, mas esse esfor\u00e7o mais recente aumentou o n\u00edvel de complexidade consideravelmente, ao mesmo tempo em que abria um caminho em dire\u00e7\u00e3o ao desenvolvimento de rob\u00f4s de DNA de prop\u00f3sito geral.<\/p>\n

\u201c\u00c9 a primeira vez que rob\u00f4s de DNA foram programados para realizar uma tarefa de classifica\u00e7\u00e3o de carga, mas, mais importante que a tarefa em si, n\u00f3s mostramos como essa tarefa aparentemente complexa\u00a0(e potencialmente muitas outras tarefas) que os rob\u00f4s de DNA podem ser programados para fazer usa bases muito simples e modulares\u201d, explicou Qian em email ao Gizmodo. \u201cEsse \u00e9 tamb\u00e9m o primeiro exemplo mostrando v\u00e1rios rob\u00f4s de DNA realizando coletivamente a mesma tarefa.\u201d<\/p>\n

Para o estudo, os pesquisadores criaram um grupo de rob\u00f4s de DNA que pudessem coletivamente realizar uma tarefa predeterminada que os fizesse caminhar por uma plataforma de testes, localizar uma carga molecular e lev\u00e1-la a um local espec\u00edfico. Os rob\u00f4s conseguiram fazer isso de forma aut\u00f4noma.<\/p>\n

\"\"<\/p>\n

Ilustra\u00e7\u00e3o conceitual do sistema de entrega de carga molecular. (Imagem: Ella Maru Studio)<\/em><\/p>\n

Cada rob\u00f4, constru\u00eddo de uma mol\u00e9cula de DNA de cadeia simples de apenas 53 nucleot\u00eddeos, foi equipado com \u201cpernas\u201d para caminhar e \u201cbra\u00e7os\u201d para pegar objetos. Os rob\u00f4s tinham 20 nan\u00f4metros de altura, e seus passos mediam seis nan\u00f4metros, com um nan\u00f4metro sendo um bilion\u00e9simo de metro. Para efeito de compara\u00e7\u00e3o, um cabelo humano tem cerca de 50 mil a 100 mil nan\u00f4metros de di\u00e2metro, ent\u00e3o a escala de que estamos falando aqui \u00e9 ridiculamente pequena.<\/p>\n

Para a carga, os pesquisadores usaram dois tipos de mol\u00e9culas, cada uma um peda\u00e7o distinto de DNA de cadeia simples. Em testes, os pesquisadores colocaram a carga em um local aleat\u00f3rio na superf\u00edcie de uma plataforma de teste de DNA origami bidimensional (auto-dobr\u00e1vel). Os rob\u00f4s de DNA se moveram paralelamente ao longo da superf\u00edcie, procurando pela carga.<\/p>\n

Para saber se um rob\u00f4 conseguiu, com sucesso, pegar e largar a carga certa no local certo, os pesquisadores usaram dois corantes fluorescentes para distinguir as mol\u00e9culas. Os cientistas ainda n\u00e3o chegaram ao est\u00e1gio em que conseguem programar rob\u00f4s desse tamanho para ter mem\u00f3ria embutida, ent\u00e3o, em vez disso, os rob\u00f4s foram projetados para \u201ccombinar\u201d com sua carga.<\/p>\n

\u201cProjetamos locais de entrega espec\u00edficos para cada tipo de carga: se o tipo combinasse, o local de entrega iria sinalizar para que o rob\u00f4 soltasse a carga; caso contr\u00e1rio, o rob\u00f4 continuaria andando em busca de outro local de entrega\u201d, explicou Qian. \u201cVoc\u00ea pode pensar que o rob\u00f4 n\u00e3o \u00e9 esperto. Mas eis um princ\u00edpio essencial na constru\u00e7\u00e3o de m\u00e1quinas moleculares: tornar as mol\u00e9culas individuais o mais simples poss\u00edvel, para que elas possam funcionar de maneira confi\u00e1vel em um ambiente bioqu\u00edmico complexo, mas se aproveitar do que uma cole\u00e7\u00e3o de mol\u00e9culas pode fazer, quando as inteligentes s\u00e3o distribu\u00eddas em diferentes mol\u00e9culas.\u201d<\/p>\n

Os pesquisadores estimam que cada rob\u00f4 de DNA tenha levado cerca de 300 passos para completar sua tarefa, ou aproximadamente dez vezes mais do que em tentativas anteriores.<\/p>\n

\u201cProgramamos com sucesso um comportamento complexo em rob\u00f4s de DNA e compartimentamos cada tarefa usando DNA origami\u201d, disse Thubagere.<\/p>\n

Nos experimentos, 80% das mol\u00e9culas de carga foram organizadas, ent\u00e3o d\u00e1 para melhorar. Qian e Thubagere levantaram a hip\u00f3tese de que nem todas as mol\u00e9culas foram sintetizadas corretamente, ou que algumas partes do rob\u00f4 ou da plataforma de testes tiveram defeitos. Vai ser preciso muito mais trabalho para descobrir tudo isso, e precisamos testar os rob\u00f4s de DNA sob diferentes condi\u00e7\u00f5es ambientais se algum dia quisermos ter essas coisas trabalhando dentro de nossos corpos. Esse novo estudo oferece uma metodologia vi\u00e1vel para que outros cientistas sigam trabalhando.<\/p>\n

\u201cA maior implica\u00e7\u00e3o que espero que o trabalho tenha \u00e9 inspirar mais pesquisadores a desenvolver rob\u00f4s de DNA modulares, coletivos e adapt\u00e1veis, para uma gama de tarefas diversa, para entender de verdade os princ\u00edpios de engenharia para a constru\u00e7\u00e3o de m\u00e1quinas moleculares artificiais, tornando-as t\u00e3o facilmente program\u00e1veis quanto rob\u00f4s macrosc\u00f3picos\u201d, disse Qian.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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