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Microaquecedores
poderão ser usados para criar implantes
Da Universidade de Washington
Microaquecedores que podem provocar mudanças químicas no material ao
seu redor poderão fornecer os meios para um crescimento mais rápido de tecido
substituto para pacientes feridos e formar a base para sensores médicos que
poderiam detectar rapidamente patógenos, segundo pesquisadores da Universidade
de Washington, que foram os primeiros a demonstrar o processo.
A chave para a técnica, segundo o professor associado Karl Böhringer, do
Departamento de Engenharia Elétrica da Universidade de Washington, está em
mudanças provocadas pela temperatura no material que reveste os aquecedores elétricos
com menos de um milímetro. Proteínas aderem ao material à medida que sua
temperatura aumenta, e se desprendem quando ela diminui. Isto, segundo
Böhringer,
abre a porta para uma ampla variedade de possibilidades.
"As proteínas aderem localmente às áreas que aquecemos, e nós podemos
ligar células às proteínas", disse ele. "Isto fornece uma forma
relativamente simples, de baixo custo, de criar chips celulares para realização
de experiências e para criação de outros dispositivos úteis."
Böhringer e o colega Buddy Ratner, diretor do programa de engenharia de
biomateriais da Universidade de Washington, apresentaram recentemente a pesquisa
na 12ª Conferência Internacional de Sensores, Atuadores e Microssistemas de
Estado Sólido em Boston, e aguardam patente para o
processo.
Para fazer os chips, os pesquisadores iniciaram com uma fina lâmina de vidro,
no qual montaram um arranjo de microaquecedores usando técnicas de litografia.
Eles então depositaram poli(N-isopropilacrilamida) (pNIPAM), um polímero sensível
à temperatura, sobre a série de microaquecedores.
Em temperaturas abaixo de -67 ºC em um ambiente líquido, o polímero existe em
um estado tipo gel, saturado de água. Mas quando a
temperatura ultrapassa tal limiar, as propriedades químicas do polímero mudam.
Ele passa a repelir água e permite a aderência de proteínas a ele.
"Quando você passa desta temperatura crítica, há uma transição do
estado úmido como gel para um estado seco, mais denso, e também há uma mudança
de configuração, ou forma, nas moléculas", explicou Böhringer. "Há
alguns grupos finais na molécula que se viram e essencialmente mostram outro
lado da molécula para a superfície, e as proteínas gostam de aderir a este
lado."
Ativando diferentes porções do arranjo aquecedor enquanto o chip estava
exposto a diferentes soluções, os pesquisadores descobriram que poderiam ligar
seletivamente proteínas diferentes em padrões predeterminados. E, como certas
células aderem a certas proteínas, os pesquisadores poderiam usar o método
para criar camadas de proteínas e células, projetando chips sob medida
contendo células diferentes agrupadas em qualquer padrão desejado pelos
cientistas.
Em pesquisa, disse Böhringer, isto poderia ajudar a fazer um uso eficiente de
tempo e recursos.
"Você poderia criar um chip que realiza uma série de experiências
diferentes ao mesmo tempo", disse ele.
Há também aplicações poderosas fora do laboratório de pesquisa, ele
acrescentou. A técnica poderia ser usada para moldar biossensores ou
dispositivos de diagnóstico.
"Nós poderíamos ter arranjos de proteínas ou células com funções
específicas -elas poderiam ser sensíveis a um patógeno, por exemplo",
disse
ele. "Você poderia observar o arranjo à medida que é exposto a alguma
amostra desconhecida e ver como reage".
Aplicações médicas são outra área promissora. Como os arranjos podem ser
posicionados como uma pessoa quiser, eles poderiam ser usados para cultivo de
tecido em formas específicas.
"Nós podemos basicamente criar culturas de células em formatos específicos",
disse Böhringer. "Então você desativaria o aquecedor, a aderência
terminaria e toda a cultura de células se desprenderia. Assim, esta poderia ser
uma forma de fazer, por exemplo, um enxerto de pele. Você o cultiva na superfície,
faz com que se desprenda e então poderia transplantá-lo. Isto poderia derivar
diretamente disto."
Tradução: George El Khouri
Andolfato
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