Quinta-feira, 30 de maio de 2024

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Voltar Pesquisa cria miniantena com potencial de detectar surgimento de câncer

Já é possível uma antena em miniatura operar dentro de uma célula viva, graças a pesquisadores do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts). O novo estudo, publicado na revista Nature Communications, indica que o potencial da antena é tão grande que pode direcionar a atividade cerebral em tempo real. O avanço promete abrir possibilidades para diagnósticos e tratamentos médicos diversos, como câncer.

A novidade tecnológica está sendo chamada de “cell rover” (sonda celular, em tradução livre) pelos pesquisadores, e é compatível com sistemas biológicos 3D. Assim, ela pode ser valiosa na pesquisa de câncer e doenças neurodegenerativas, por exemplo.

A tecnologia pode ser usada para detectar alterações bioquímicas e elétricas sobre a progressão da doença em células, além de mapear as drogas capazes de reagirem melhor com as células estudadas.

“O aspecto mais emocionante desta pesquisa é que somos capazes de criar ciborgues em escala celular”, afirmou Deblina Sarkar, professora-assistente e presidente de desenvolvimento de carreira da empresa de telefonia AT&T no MIT Media Lab. “Somos capazes de fundir a versatilidade da tecnologia da informação ao nível das células, que são os blocos de construção da biologia.”

Atualmente, as interfaces bioeletrônicas típicas são de milímetros ou mesmo centímetros de tamanho. Não só são altamente invasivas, mas também não fornecem a resolução necessária para interagir com células únicas sem fio – especialmente considerando que mudanças em uma célula podem afetar um organismo inteiro.

A nova antena desenvolvida, porém, é muito menor que uma célula – representava menos de 0,05% do volume celular, ou seja, bem abaixo de um tamanho que danificaria a célula. Mas criar algo tão específico foi, de fato, um desafio.

Como foram desenvolvidas

As antenas convencionais precisam ser comparáveis em tamanho ao comprimento de onda das ondas eletromagnéticas que transmitem e recebem dados – que geralmente são muito grandes. Aumentar a frequência para reduzir a proporção do comprimento de onda é contraproducente, pois dessa forma podem comprometer o tecido vivo.

Aí está o diferencial das novas antenas. Elas convertem as ondas eletromagnéticas em ondas acústicas, cujos comprimentos de onda são cinco ordens de magnitude menor do que as das ondas eletromagnéticas. Esta conversão é feita usando um material “magnetostrictivo”, isto é, que muda sua forma ou dimensões durante a magnetização.

“Quando um campo magnético alternado é aplicado à antena, a tensão e estresse produzidos no material criam as ondas acústicas na antena”, diz Baju Joy, estudante do laboratório de Sarkar e principal autor deste trabalho.

Configurada dessa forma, a antena poderia ser usada para explorar os fundamentos da biologia à medida que os processos naturais ocorrem no corpo. Em vez de destruir células para examinar seu citoplasma, como normalmente é feito, o “cell rover” poderia monitorar o desenvolvimento ou divisão de uma célula, detectando diferentes produtos químicos e biomoléculas, como enzimas, ou alterações físicas, como na pressão celular.

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