quinta-feira, 23 de junho de 2011

Primeiro dispositivo auto-alimentado com transmissão wireless

Redação do Site Inovação Tecnológica - 22/06/2011

                                                                  Sem baterias
Primeiro dispositivo auto-alimentado com transmissão <i>wireless</i>A equipe do Dr. Zhong Lin Wang, do Instituto de Tecnologia da Geórgia, vem trabalhando em nanogeradores há anos, materiais que estão ajudando a viabilizar um outro conceito, o de colheita de energia.
Agora ele e seus colegas uniram diversos dispositivos 
funcionais demonstrados individualmente para criar um nanocircuito eletrônico que produz sua própria energia e transmite seus dados por conexão sem fios. O dispositivo comprova a viabilidade de um gênero futurista de minúsculos sensores médicos implantáveis,aparelhos eletrônicos de vestir, roupas inteligentes e outros equipamentos que operam de forma  independente, sem precisar de baterias, coletando sua energia a partir do ambiente.
Auto-alimentado e sem fios
Os pesquisadores explicam em seu artigo na revista Nano Letters que os avanços na eletrônica abriram as portas para o desenvolvimento de dispositivos que usam pequenas quantidades de eletricidade.
Essa energia pode ser colhida a partir da pulsação de um vaso sanguíneo, de uma brisa suave, das vibrações de uma rua ou dos movimentos de uma pessoa ao caminhar.
"Nós demonstramos o primeiro sistema auto-alimentado abastecido por um nanogerador, que funciona sem fios e de forma independente, com a transmissão de dados de longa distância", explicam os cientistas.
Nanogerador
O nanogerador é uma pequena barra oscilante construída com uma estrutura com várias camadas.
Um substrato flexível de polímero é recoberto por cima e por baixo com filmes texturizados com nanofios de óxido de zinco (ZnO), um material piezoelétrico que produz eletricidade quando tensionado.
Por cima do filme de ZnO são colocados os eletrodos, responsáveis por transferir a eletricidade gerada.
"Quando esticado a 0,12%, com uma taxa de deformação de 3,56%, a tensão de saída medida atingiu 10 V, e a corrente de saída superou 0,6 microA (uma densidade de potência correspondente a 10 mW/cm3," afirmam os cientistas.
Sem fios
O gerador piezoelétrico foi acoplado a um nanocircuito constituído por um capacitor para armazenamento da energia, circuito de retificação, sensor e um transmissor de rádio para enviar os dados.
"Os sinais wireless transmitidos pelo sistema foram detectados por um rádio comum comprado no comércio a uma distância de 5-10 metros," informaram os pesquisadores.
Bibliografia:

Self-Powered System with Wireless Data Transmission
Youfan Hu, Yan Zhang, Chen Xu, Long Lin, Robert L. Snyder, Zhong Lin Wang
Nano Letters
Vol.: 11 (6), pp 2572-2577
DOI: 10.1021/nl201505c

segunda-feira, 20 de junho de 2011

Células vivas criam "manto da invisibilidade" para medicamentos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/06/2011
Células vivas criam













 O "manto da invisibilidade biológico" faz com que as biocápsulas apareçam para o corpo como
 virtualmente naturais, inibindo qualquer processo de rejeição. [Imagem: Mao et al./Nano Letters]


Manto da invisibilidade biológico
A busca por melhores formas de encapsular os medicamentos para que eles possam atingir as partes doentes do corpo tem levado os cientistas a desenvolver várias estratégias para que o organismo não rejeite o carregador e impeça que o medicamento chegue ao seu destino.
O Dr. Dayang Wang e seus colegas do Instituto Max Planck, na Alemanha, afirmam ter criado agora um verdadeiro "manto da invisibilidade biológico".
Em vez de nanopartículas e revestimentos biocompatíveis, eles decidiram usar células humanas vivas para revestir e proteger suas nanocápsulas.
As biocápsulas aparecem então para o corpo como virtualmente "naturais", ou seja, pertencentes ao próprio organismo, o que inibe qualquer processo de rejeição ou de efeitos colaterais causados pelas substâncias presentes no próprio carreador.
Revestimentos biocompatíveis
As nanocápsulas, totalmente envoltas por células vivas, possuem microcanais para a liberação das drogas ou de agentes de diagnóstico.
Até agora, a técnica mais eficiente para a criação de superfícies biocompatíveis consiste na aplicação de um polímero protetor, o polietileno glicol, ou PEG.
Embora fazendo avançar as pesquisas com nanocarreadores mesmo em organismos vivos, esses revestimentos sintéticos não conseguem escapar da ação dos macrófagos ou do sistema renal, podendo também aumentar o risco de efeitos colaterais químicos.
"As membranas celulares oferecem uma abordagem genérica e muito mais natural para os desafios de encapsulamento e entrega in vivo," escrevem os pesquisadores.
É por isso que Wang e seus colegas chamaram sua técnica de "manto da invisibilidade biológico".
É como se o revestimento mantivesse a nanocápsula "invisível" ao sistema de defesa do organismo.
Com isso, o sistema consegue manter as substâncias no organismo por muito mais tempo, um tempo suficiente para que elas atinjam seu alvo e cumpram seu papel terapêutico ou de análise.
Biocompatibilidade
A biocompatibilidade é de suma importância para a entrega de medicamentos, para a marcação de tumores para que eles apareçam nas imagens médicas e na aplicação in vivo de biossondas nanométricas.
"Aqui aproveitamos pela primeira vez células vivas como 'fábricas' para produzir membranas celulares em cápsulas para o armazenamento e entrega de medicamentos, nanopartículas, e outros biomarcadores," escrevem os pesquisadores.
"Além disso, demonstramos que os canais protéicos incorporados nas novas cápsulas podem ser utilizados para a liberação controlada dos reagentes encapsulados," concluem eles.
Bibliografia:

Cells as Factories for Humanized Encapsulation
Zhengwei Mao, Regis Cartier, Anja Hohl, Maura Farinacci, Anca Dorhoi, Tich-Lam Nguyen, Paul Mulvaney, John Ralston, Stefan H. E. Kaufmann, Helmuth Mhwald, Dayang Wang
Nano Letters
Vol.: 11 (5), pp 2152-2156
DOI: 10.1021/nl200801n