{"id":8410,"date":"2014-10-12T18:00:28","date_gmt":"2014-10-12T18:00:28","guid":{"rendered":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/?p=8410"},"modified":"2014-10-12T11:13:08","modified_gmt":"2014-10-12T11:13:08","slug":"microfluidica-revela-dinamica-microscopica-de-tecidos-vivos-no-interior-do-organismo","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/espacoecologico.com.br\/arquivo\/microfluidica-revela-dinamica-microscopica-de-tecidos-vivos-no-interior-do-organismo\/","title":{"rendered":"Microflu\u00eddica revela din\u00e2mica microsc\u00f3pica de tecidos vivos no interior do organismo"},"content":{"rendered":"

\"\"<\/a>Por Amy Robinson \u201cMIT Neurotech\u201d<\/p>\n

Blog da Scientific American<\/p>\n

Um ve\u00edculo-rob\u00f4 de liga de alum\u00ednio, de 4,2 metros, viaja atrav\u00e9s da escurid\u00e3o espacial a estonteantes 21 mil km\/h.<\/p>\n

Durante 563,2 milh\u00f5es de quil\u00f4metros, sua carga de instrumentos cient\u00edficos, constru\u00eddos para detectar raios-X e analisar minerais, permaneceu isolada, enviando periodicamente pings<\/em> [sinais de comunica\u00e7\u00e3o] para seu planeta de origem. Oito meses ap\u00f3s seu lan\u00e7amento, a nave se aproxima de seu destino \u00e0 medida que um distante ponto vermelho se transforma em um gigantesco planeta: Marte.<\/p>\n

Para pousar com sucesso, o Curiosity Rover, de US$ 2,5 bilh\u00f5es da Nasa, precisa desacelerar para 0,01% de sua velocidade de cruzeiro, se proteger do calor [por meio de um escudo], se orientar na atmosfera de um planeta estranho, ativar uma \u201cmochila foguete\u201d, e ent\u00e3o descer rumo \u00e0 superf\u00edcie em uma manobra in\u00e9dita que envolve uma esp\u00e9cie de \u201cguindaste celestial\u201d (Sky Crane, em ingl\u00eas), parecida com uma vers\u00e3o robotr\u00f4nica de Miss\u00e3o Imposs\u00edvel<\/em>.<\/p>\n

Cada manobra \u00e9 calculada meticulosamente e executada com precis\u00e3o, apesar do fato de que nenhum humano jamais foi al\u00e9m da Lua da Terra. At\u00e9 os sonhos marcianos de Elon Musk se tornarem realidade, cientistas de foguetes continuar\u00e3o se apoiando em simula\u00e7\u00f5es para entender e operar com \u00eaxito em ambientes que eles pr\u00f3prios jamais poderiam visitar.<\/p>\n

Em biologia, adota-se uma abordagem similar.<\/p>\n

Um humano tem mais de 7.500 \u201cpartes\u201d identificadas e mais de 60 \u00f3rg\u00e3os. Mas a maioria se encontra profundamente embutida no interior de um corpo vivo, fora do alcance de monitoramento e imageamento de alta resolu\u00e7\u00e3o moderno. A atual observa\u00e7\u00e3o e posterior compreens\u00e3o de microambientes celulares s\u00e3o limitadas \u2014 ainda n\u00e3o podemos inserir nanorob\u00f4s de rastreamento em uma corrente sangu\u00ednea ou produzir imagens atrav\u00e9s do cr\u00e2nio e do c\u00e9rebro para medir mudan\u00e7as qu\u00edmicas precisas em seu interior.<\/p>\n

Ent\u00e3o, como podemos compreender racionalmente os sistemas moleculares que mant\u00eam um organismo vivo ou levam \u00f3rg\u00e3os a adoecer?<\/p>\n

Uma solu\u00e7\u00e3o promissora est\u00e1 na intersec\u00e7\u00e3o de engenharia e biologia: a microflu\u00eddica.<\/p>\n

Utilizando diminutas recombina\u00e7\u00f5es customizadas da cl\u00e1ssica placa de Petri biol\u00f3gica, pesquisadores podem simular condi\u00e7\u00f5es encontradas em um corpo e controlar vari\u00e1veis espec\u00edficas como mudan\u00e7as enzim\u00e1ticas ou a presen\u00e7a de fatores de crescimento.<\/p>\n

Do mesmo jeito que a Nasa usou simula\u00e7\u00f5es em Marte para modelar e de fato pousar o Curiosity Rover com \u00eaxito, pesquisadores est\u00e3o come\u00e7ando a replicar cen\u00e1rios in vivo<\/em> e in vitro<\/em> [em organismos e em condi\u00e7\u00f5es experimentais] para estudar anomalias, inclusive o crescimento e a dissemina\u00e7\u00e3o de tumores.<\/p>\n

Agora eles podem observar diretamente como pequenos fragmentos de tecido canceroso se separam, migram atrav\u00e9s da corrente sangu\u00ednea, e se estabelecem em vasos capilares. Eles podem at\u00e9 testar a efic\u00e1cia de diferentes medicamentos nesses c\u00e2nceres sem colocar uma vida em risco.<\/p>\n

C\u00e2ncer \u00e9 apenas o come\u00e7o. Roger Kamm do Massachusetts Institute of Technoly (MIT) acredita que, futuramente, talvez possamos cultivar e simular \u00f3rg\u00e3os a partir de c\u00e9lulas do pr\u00f3prio paciente, para testar como reagir\u00e3o a diferentes medicamentos. A tecnologia microflu\u00eddica tamb\u00e9m est\u00e1 sendo aplicada \u00e0 neuroci\u00eancia para estudar fases de desenvolvimento e decifrar como varia\u00e7\u00f5es em processos qu\u00edmicos e f\u00edsicos levam neur\u00f4nios a crescer ou atrofiar.<\/p>\n

Considere o caso bem estudado de jun\u00e7\u00f5es neuromusculares (ou jun\u00e7\u00f5es mioneurais). Essas chamadas sinapses excitat\u00f3rias permitem que uma pessoa mova seu corpo deliberadamente e s\u00e3o encontradas entre um neur\u00f4nio motor espinal (ou espinhal) e uma fibra muscular esquel\u00e9tica.<\/p>\n

Albert Folch da University of Washington salienta que, \u201cenquanto a sequ\u00eancia de sinais moleculares que levam \u00e0 sinaptog\u00eanese [o processo de forma\u00e7\u00e3o de sinapses entre os neur\u00f4nios do sistema nervoso central] \u00e9 qualitativamente bem conhecida, pouco se sabe sobre as quantidades (concentra\u00e7\u00e3o, dura\u00e7\u00e3o, in\u00edcio, etc.) dos diversos sinais neuroqu\u00edmicos envolvidos\u201d.<\/p>\n

A tecnologia microflu\u00eddica est\u00e1 mudando isso ao abrir janelas para microambientes celulares que controlam fun\u00e7\u00f5es ess\u00eancias de comportamento. Cientistas s\u00e3o capazes de usar circuitos desse tipo para testar computa\u00e7\u00e3o neuronal e construir \u201cport\u00f5es\u201d l\u00f3gicos a partir de c\u00e9lulas vivas.<\/p>\n

Conhecimentos fundamentais facilitam aplica\u00e7\u00f5es criativas.<\/p>\n

Recentemente, pesquisadores de microflu\u00eddica come\u00e7aram a desenvolver biorob\u00f4s, m\u00e1quinas h\u00edbridas que combinam uma estrutura flex\u00edvel com c\u00e9lulas musculares vivas. Kamm prev\u00ea que, futuramente, eles ser\u00e3o equipados com sistemas sensoriais neuronais e, algum dia, talvez sejam empregados em uma ampla gama de casos, como procurar e absorver contaminantes qu\u00edmicos depois de um vazamento de petr\u00f3leo.<\/p>\n

O video, em ingl\u00eas, mostra fen\u00f4menos microsc\u00f3picos em curso, como a migra\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas<\/a>, por exemplo.<\/strong><\/p>\n

Nota do editor de Scientific American: Esta \u00e9 a terceira parte de <\/em>uma s\u00e9rie sobre neurotecnologias emergentes<\/em><\/a><\/em>. Junte-se a uma classe-piloto de 12 estudantes de PhD no MIT enquanto exploramos como a neuroci\u00eancia est\u00e1 revolucionando nossa compreens\u00e3o do c\u00e9rebro. Cada \u201cpost\u201d coincide com uma palestra e visita ao laborat\u00f3rio do MIT, um programa criado pelo <\/em>Center for Neurobiological Engineering<\/em><\/a> (Centro de Engenharia Neurobiol\u00f3gica). Essa experi\u00eancia \u00e9 apoiada por MITx<\/em><\/a><\/em> e criada por <\/em>EyeWire<\/em><\/a>.<\/em><\/p>\n

Sobre a autora:<\/strong> Amy Robinson \u00e9 a diretora criativa de EyeWire, um jogo desenvolvido pelo MIT e pela University of Princeton para mapear o c\u00e9rebro. EyeWire \u00e9 jogado por 150 mil pessoas ao redor do mundo. Juntos, os jogadores est\u00e3o nos ajudando a decifrar os mist\u00e9rios de como n\u00f3s enxergamos. Amy \u00e9 uma TEDster de longa data [TED \u00e9 uma plataforma para ideias que valem \u00e0 pena ser propagadas] e fundou o TEDx Music Project<\/a>, uma cole\u00e7\u00e3o das melhores m\u00fasicas ao vivo de eventos TEDx ao redor do mundo. Siga-a no Twitter @amyleerobinson<\/a>.<\/p>\n

As opini\u00f5es expressas s\u00e3o as da autora e n\u00e3o necessariamente as da <\/em>Scientific American.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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