sexta-feira, 1 de julho de 2011


Anel de laser detecta e conta 

nanopartículas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 30/06/2011


Anel de laser detecta e conta nanopartículas

Um minúsculo feixe de laser, em formato de anel, é a última maravilha da miniaturização.Construído de silício, ele poderá se tornar uma ferramenta insubstituível em um mundo no qual as nanopartículas desempenham um papel cada vez maior.
Importância das nanopartículas
As partículas muito pequenas, sejam naturais ou sintéticas, desempenham um papel muito importante em nossa vida cotidiana.
Partículas de vírus nos deixam doentes, partículas em suspensão controlam a formação das nuvens, e partículas de fuligem que saem dos escapamentos, das chaminés e dos cigarros danificam nossos pulmões.
Por outro lado, nanopartículas sintéticas são cada vez mais importantes na construção de novos materiais super resistentes e no transporte de medicamentos diretamente para os locais onde eles são necessários, inibindo os efeitos colaterais causados quando esses medicamentos vão para lugares que não precisam deles.
Mas lidar com essas nanopartículas, que muitas vezes são tão pequenas que não podem ser vistas nem mesmo por microscópios ópticos, exige novas ferramentas.
Sensor de microlaser
Lan Yang e seus colegas da Universidade de Washington, nos Estados Unidos, criaram uma dessas ferramentas, um microlaser, menor do que a ponta de um alfinete, capaz de detectar e contar todas essas nanopartículas, sejam aerossóis ou vírus.
O sensor pertence a uma categoria chamada ressonadores de galeria sussurrante, inspiradas na Catedral de São Paulo, em Londres, onde o som viaja mais longe do que o normal porque as ondas refletem ao longo de uma parede côncava.
Com a diferença de que, no anel de laser, em vez de ressonar as ondas sônicas, o sensor faz o mesmo com as ondas de luz.
A viajar pelo anel de laser, a luz é perturbada por qualquer partícula que caia no anel, o que provoca uma mudança em sua frequência. Essa alteração pode ser medida, servindo como uma "leitura" da nanopartícula.
Excitando mais do que um "modo" no anel de laser, os cientistas podem aumentar a precisão da medição, estabelecendo uma dupla contagem. E, alterando o meio de ganho de laser, é possível adaptar o sensor para água, em vez do ar.
Os "modos" são padrões de excitação no anel, com a mesma frequência, um viajando no sentido horário e outro no sentido anti-horário.
Detectando DNA
O novo sensor difere dos anteriores, também baseados em galerias sussurrantes, na medida que ele próprio é um laser em miniatura, em vez de uma cavidade de ressonância de um laser externo.
"A luz usada para a detecção é gerada no interior do próprio ressonador e, por isso, é mais pura do que a luz no sensor passivo," explicou Yang. "Quando a luz não é tão pura, você pode não ser capaz de ver mudanças de frequência muito sutis," o que representa uma queda na precisão das medições.
A equipe quer agora reprojetar a superfície desses minúsculos microlasers para que seja possível detectar DNA e outras moléculas biológicas.
Se o DNA for marcado com nanopartículas, o sensor de microlaser poderá contar moléculas individuais de DNA ou fragmentos delas.
Bibliografia:
Detecting single viruses and nanoparticles using whispering gallery microlasers
Lina He, Sahin Kaya Özdemir, Jiangang Zhu, Woosung Kim, Lan Yang
Nature Nanotechnology
26 June 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/NNANO.2011.99

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

quarta-feira, 15 de junho de 2011

Brasileiros criam solvente universal, que dissolve quase qualquer coisa

Com informações da UFMG - 15/06/2011
Brasileiros criam solvente universal, que dissolve quase qualquer coisa
O solvente universal está pronto para ser aplicado e ter sua tecnologia transferida a empresas que desejem produzir e comercializar o produto em larga escala.[Imagem: Sara Grunbaum/UFMG]
Pesquisadores da Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG) descobriram e depositaram pedido de patente de um composto que dissolve praticamente qualquer material orgânico ou inorgânico.
O agente resolve um problema antigo ao ser capaz de dissolver sem alterar a composição química da substância.
A dissolução é um passo essencial para a análise de amostras, usada para avaliações de controle de qualidade ou da presença de componentes inorgânicos ou orgânicos, tóxicos ou não.
Os autores da descoberta são os professores Claudio Luis Donnici e José Bento Borba da Silva, do Departamento de Química da UFMG.
A substância, registrada com a marca Universol, está pronta para ser aplicada e ter sua tecnologia transferida a empresas que desejem produzir e comercializar o produto em larga escala.
Solvente universal
Segundo Donnici, o Universol é útil, por exemplo, para mostrar se um cosmético ou um alimento contém metal pesado, ou se a casca de uma árvore a ser utilizada para produzir um medicamento está contaminada com metais ou substâncias tóxicas.
"Ele também dissolve rapidamente carnes, unha, cabelo, pele, sementes, cereais ou qualquer outra matéria orgânica", comenta o professor.
Segundo Donnici, o composto é um agente solubilizante simples, eficiente e reprodutível, que dissolve praticamente qualquer tipo de amostra em um tempo que varia de um a 30 minutos. "Por isso pode ser considerado um agente solubilizante praticamente universal".
Outra vantagem do solvente é promover a solubilização à temperatura ambiente e, em quase todos os casos, sem necessidade de uso de métodos adicionais, como ultrassom e micro-ondas.
"Apesar do seu enorme poder solubilizante, o Universol é um reagente seguro, que pode ser manipulado sem complicações em qualquer laboratório e com a utilização de frascos de vidro ou de plástico (tipo eppendorf) comuns", informa.
Solubilização rápida
Claudio Donnici ressalta que outros agentes conhecidos de solubilização demoram cerca de 12 horas para dissolver, por exemplo, amostras de unhas ou de fios de cabelo, enquanto o Universol realiza essa solubilização em cerca de 30 minutos.
"Com o desenvolvimento desse método, mais simples e adequado para preparação de amostras, evitam-se dissoluções ácidas, extrações e outras dificuldades para o uso de técnicas espectrométricas de análise química, tornando-o mais viável para análises de grande quantidade de qualquer tipo de amostras para avaliação da sua composição química, especialmente quanto aos componentes inorgânicos", explica.
A equipe realizou testes com diversos materiais e demonstrou a eficácia do agente em alimentos, desde bebidas a cereais a sementes; em qualquer tecido animal ou vegetal; amostras minerais e inorgânicas ou biológicas, a exemplo de cogumelos, insetos e microrganismos, bem como em resíduos biológicos e materiais petroquímicos da área de cosméticos, o que possibilitou a realização de testes cromatográficos e espectrométricos, para análises das mais diversas.
"O grande trabalho foi mostrar o escopo e a confiabilidade da técnica para os mais variados tipos de amostra", informa Donnici.
Simplicidade impressionante
Donnici conta que os estudos foram patrocinados por um programa da Fundação de Amparo à Pesquisa de Minas Gerais (Fapemig), cujo objetivo era consolidar estudos ambientais avançados.
"A intenção era estabelecer novas tecnologias científicas e computacionais para omonitoramento ambiental e análise de poluentes. Dentre as várias descobertas realizadas nesses anos de pesquisas, destacamos o desenvolvimento do Universol", comenta.
"O problema preliminar de análise química orgânica ou inorgânica dos mais diversos materiais é obter a total dissolução das amostras, com a formação de soluções homogêneas, de modo a não alterar sua composição química", esclarece.
Donnici revela que a equipe ficou impressionada com o que descobriu, uma vez que a composição é relativamente simples e barata, "de alta eficiência e rapidez e de escopo e aplicabilidade enormes".
Universol

terça-feira, 14 de junho de 2011

Laser vivo: célula humana emite raios laser

Redação do Site Inovação Tecnológica - 13/06/2011
Laser vivo: célula humana emite raios laser
O laser biológico será útil para a criação de interfaces entre a eletrônica e os organismos biológicos, incluindo as próteses inteligentes, as interfaces neurais e os exoesqueletos. [Imagem: Gather/Yun]
Embora encontrando cada vez mais usos na área da saúde, a emissão dos raios laser sempre esteve associada com materiais inertes, como cristais, espelhos e lentes.
Agora, pela primeira vez, cientistas demonstraram que um organismo biológico é capaz de emitir laser.
Laser vivo
Malte Gather e Seok Hyun Yun, trabalhando juntos no Hospital Geral de Massachusetts, nos Estados Unidos, modificaram geneticamente uma célula para que ela expressasse a proteína fluorescente verde, a chamada GFP (Green Fluorescent Protein).
A luz emitida por essa proteína é não-coerente - como a luz de uma lâmpada. Mas os cientistas transformaram-na na base para a geração da luz laser a partir da célula onde ela está implantada.
O isolamento da GFP valeu o Prêmio Nobel de Química de 2008 aos cientistas que trabalharam para que ela se tornasse um instrumento incomparável nas pesquisas biológicas e médicas e uma das principais ferramentas da engenharia genética.
Os dois pesquisadores agora usaram essa proteína para amplificar os fótons, transformando uma única célula em uma fonte de laser, que emite pulsos com duração de alguns nanossegundos cada um.
Os lasers pulsados são importantes em aplicações que vão dos vídeos holográficosà destruição de vírus no sangue, embora ainda não esteja claro se o laser vivo poderá ter utilidade tão ampla.
Laser vivo: célula humana emite raios laser
O laser celular foi montado colocando uma única célula em uma microcavidade composta por dois espelhos altamente reflexivos, espaçados por 20 milionésimos de metro. [Imagem: Gather/Yun]
Laser biológico
Os dois pesquisadores montaram um dispositivo composto de um cilindro de 2,5 centímetros de comprimento, com espelhos em cada uma das extremidades, preenchido com uma solução de GFP em água.
Depois de confirmarem de que a solução de GFP é capaz de amplificar uma energia de entrada - um outro laser de luz azul - para produzir seus próprios pulsos de luz laser, os pesquisadores estimaram a concentração de GFP necessária para produzir o efeito laser.
O passo seguinte foi desenvolver uma linhagem de células humanas expressando a GFP nos níveis necessários - os cientistas usaram células embrionárias do rim humano.
O laser celular foi montado colocando uma única célula expressando a GFP - com um diâmetro entre 15 e 20 milionésimos de metro - em uma microcavidade composta por dois espelhos altamente reflexivos, espaçados por 20 milionésimos de metro.
Uma descoberta inesperada foi que o próprio formato circular da célula funcionou como uma lente, focalizando a luz e induzindo a emissão de luz laser em níveis de energia mais baixos do que aqueles do dispositivo inicial baseado na solução de GFP.
Curiosidade de cientista
"Desde que foram desenvolvidos cerca de 50 anos atrás, os lasers têm sido construídos com materiais tais como cristais, corantes e gases purificados como meio de ganho óptico, dentro dos quais pulsos de fótons são amplificados enquanto refletem-se continuamente entre dois espelhos", comenta Yun. "O nosso trabalho é o primeiro relato de um laser biológico baseado em uma única célula viva."
Para seu colega Malte Gather, o grande motivador da pesquisa foi a curiosidade científica de saber se o laser era algo absolutamente artificial ou se essa emissão coerente de luz poderia ser feita no interior de organismos vivos.
A GFP - que é uma proteína encontrada originalmente em algumas espécies de medusa - mostrou-se interessante para a pesquisa porque ela pode ser induzida a emitir luz sem que seja necessário usar enzimas adicionais.
Laser vivo: célula humana emite raios laser
Uma descoberta inesperada foi que o próprio formato circular da célula funcionou como uma lente, diminuindo o nível de energia necessário para emissão do laser. [Imagem: Gather/Yun]
Terapias fotodinâmicas
As células usadas no laser biológico sobreviveram ao processo de produção da luz laser, chegando a produzir centenas de pulsos.
"Embora os pulsos individuais de laser durem apenas alguns nanossegundos, eles são brilhantes o suficiente para serem facilmente detectados, com informações úteis que podem representar formas totalmente novas de analisar as propriedades de um grande número de células de forma quase instantânea", afirma Yun.
A possibilidade de gerar laser a partir de uma fonte totalmente biológica poderá dar um novo impulso às promissoras terapias fotodinâmicas - uma das mais eficientes, por exemplo, para a eliminação do câncer de pele.
Comunicação óptica celular
"Um dos nossos objetivos a longo prazo será encontrar formas de levar as comunicações ópticas e a computação, feitas atualmente com dispositivos eletrônicos inertes, para a esfera da biotecnologia," acrescenta Gather.
Isto poderá ser particularmente útil para a criação de interfaces entre a eletrônica e os organismos biológicos, o que inclui as próteses inteligentes, as interfaces neurais e os exoesqueletos.
O próximo passo da pesquisa será tentar implantar os espelhos dentro da própria célula, criando um laser biológico autocontido e totalmente portável.
Bibliografia:

Single-cell biological lasers
Malte C. Gather, Seok Hyun Yun
Nature Photonics
12 June 2011
Vol.: Published online
DOI: 10.1038/nphoton.2011.99
Cientistas criaram um laser vivo, dando a uma célula humana a capacidade para emitir luz laser.

domingo, 12 de junho de 2011

Fio biológico abre caminho para micróbios geradores de energia

Redação do Site Inovação Tecnológica - 10/06/2011

Biobateria: fio biológico abre caminho para bactérias geradoras de energiaA proteína encontrada na superfície da bactéria ajuda a explicar como uma cadeia de átomos de ferro forma uma espécie de fio que permite que a eletricidade escoe de dentro da célula para o seu exterior.[Imagem: Clarke et al./Pnas]

Biobaterias
O uso de bactérias para gerar energia ficou um pouco mais perto da realidade graças a uma descoberta de cientistas da Universidade East Anglia, no Reino Unido.
A equipe do Dr. Thomas Clarke desvendou a estrutura molecular exata das proteínas que permitem que as bactérias transfiram cargas elétricas de dentro para fora de suas células.
Ricas em ferro, essas proteínas funcionam como um verdadeiro fio biológico, com grandes possibilidades de exploração tecnológica.
Isto significa que os cientistas agora podem desenvolver técnicas para "ancorar" as bactérias diretamente aos eletrodos, criando células a combustível microbianas de alta eficiência - as também chamadas biobaterias.
Transferência de elétrons
Embora já tenham sido construídas biobaterias alimentadas por xixi, a descoberta pode também dar um impulso ao desenvolvimento de células a combustível alimentadas por detritos animais ou humanos, além de agentes biotecnológicos capazes de eliminar poluentes do solo.
"Este é um avanço entusiasmante no nosso entendimento de como algumas espécies de bactérias movimentam os elétrons de dentro para fora de uma célula," afirmou o Dr. Clarke.
"Identificar a estrutura molecular precisa das proteínas-chave envolvidas nesse processo é um passo crucial para a utilização dos micróbios como uma fonte viável de energia no futuro," prevê ele.
Fio biológico
Os cientistas já sabiam que as bactérias produzem nanofios condutores de eletricidade.
Depois, eles descobriram uma espécie de respiração primordial, na qual as bactérias usam o ferro presente nos minerais para a transferência de elétrons, abrindo a possibilidade da criação de biocélulas a combustível sem as células.
Nesta nova pesquisa, a equipe do Dr. Clarke trabalhou com a mesma bactéria, a Shewanella oneidensis.
Usando uma técnica chamada cristalografia de raios X, eles descreveram a estrutura das proteínas que, ligadas à superfície da bactéria, funcionam como fios através dos quais os elétrons são transferidos.
Bibliografia:

Structure of a bacterial cell surface decaheme electron conduit
Thomas A. Clarke, Marcus J. Edwards, Andrew J. Gates, Andrea Hall, Gaye F. White, Justin Bradley, Catherine L. Reardon, Liang Shi, Alexander S. Beliaev, Matthew J. Marshall, Zheming Wang, Nicholas J. Watmough, James K. Fredrickson, John M. Zachara, Julea N. Butt, David J. Richardson
Proceedings of the National Academy of Sciences
May 2011
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1017200108

quinta-feira, 9 de junho de 2011

Componentes bioeletrônicos juntam proteínas e circuitos eletrônicos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/06/2011
Componentes bioeletrônicos juntam proteínas e circuitos eletrônicos
Quando a luz é dirigida sobre as proteínas, elas convertem os fótons em elétrons e os despacham pelo eletrodo. [Imagem: Bonnell Group]
Pesquisadores desenvolveram uma forma de criar moléculas biológicas que podem ser diretamente integradas em circuitos eletrônicos, sensores ou células solares.
A técnica, desenvolvida pela equipe do Dr. Dawn Bonnell, da Universidade da Pensilvânia, nos Estados Unidos, permite que as moléculas possam operar em condições ambientais normais.
Para viabilizar o trabalho, eles tiveram que desenvolver também uma nova técnica de microscopia capaz de medir as propriedades elétricas dos dispositivos bioeletrônicos.
Molécula fotoativa
A técnica utiliza proteínas artificiais, aglomerados de peptídeos contendo em seu interior uma molécula fotoativa.
As proteínas são colocadas ordenadamente sobre eletrodos que transmitem cargas elétricas entre elementos metálicos e não metálicos.
Quando a luz é dirigida sobre as proteínas, elas convertem os fótons em elétrons e os despacham pelo eletrodo.
"É um mecanismo semelhante ao que acontece quando as plantas absorvem a luz, exceto que, no vegetal, o elétron é usado para uma reação química que gera energia para a planta," explica Bonnell. "Aqui, queremos usar o elétron em circuitos elétricos."
Isto já havia sido demonstrado antes por vários grupos, em pesquisas que mostraram que as proteínas realmente reagem à luz - contudo, não em condições práticas para implementação de um circuito elétrico.
"Nós não sabíamos o que acontece com os elétrons em eletrodos secos com essas proteínas. Nem sequer sabíamos se elas permaneciam fotoativas quando ligadas a um eletrodo," diz Bonnell.
Medidor elétrico de componentes biológicos
Construir circuitos eletrônicos com silício e trabalhar com eles é muito mais fácil do que com proteínas.
Pode-se medir as propriedades elétricas de um pedaço do semicondutor e, com base nesse parâmetro, miniaturizar os componentes. E, para trabalhar com eles, basta colocar a ponta de prova de um multímetro em suas extremidades e ler os valores.
Componentes bioeletrônicos juntam proteínas e circuitos eletrônicos
Os pesquisadores tiveram que desenvolver uma nova técnica de microscopia, adaptando um microscópio de força atômica (AFM) como um medidor para os seus componentes bioeletrônicos. [Imagem: Bonnell Group]
Mas não se pode "desminiaturizar" uma proteína para medir suas propriedades. E nem tampouco existe um medidor capaz de avaliar suas propriedades elétricas - sobretudo a capacitância, que indicará a capacidade de manutenção de cargas elétricas.
Para isso, os pesquisadores tiveram que desenvolver uma nova técnica de microscopia, adaptando um microscópio de força atômica (AFM) como um medidor para os seus componentes bioeletrônicos.
"O que nós fizemos na nossa versão [do AFM] foi usar uma ponta metálica e colocar nela um campo elétrico oscilante. Ao ver como os elétrons reagem com o campo, podemos medir interações mais complexas e propriedades mais complexas, como a capacitância," explicou Bonnell.
De posse do seu "multímetro biológico", os pesquisadores só tiveram que disparar o processo de automontagem das proteínas em cima do grafite, o material usado para fazer os eletrodos.
Células solares e sensores
É um passo importante, ainda longe de um circuito funcional, sem dúvida, mas o suficiente para apontar algumas possibilidades interessantes de uso.
As células solares representam um alvo natural para a tecnologia, uma vez que as proteínas podem converter os fótons da luz solar em elétrons e despachá-los para os eletrodos, produzindo uma corrente elétrica.
Outra possibilidade é que, vem vez de reagir com os fótons, as proteínas sejam projetadas para produzir uma carga na presença de determinadas toxinas, seja mudando de cor, seja acionando um medidor que possa ser lido em escala humana.
Isto as transformaria no elemento principal de um biossensor ou de um sensorquímico aplicável ajustável para detectar virtualmente qualquer substância alvo.
Bibliografia:

Direct Probe of Molecular Polarization in De Novo Protein-Electrode Interfaces
Kendra Kathan-Galipeau, Sanjini Nanayakkara, Paul A. OBrian, Maxim Nikiforov, Bohdana M. Discher, Dawn A. Bonnell
ACS Nano
Vol.: Articles ASAP
DOI: 10.1021/nn200887n
Componente e medidor