Além de seu valor científico fundamental, o sucesso na criação de células artificiais autopropulsadas também abre muitas aplicações potenciais na biomedicina e na construção civil. - Foto: IA
No trabalho publicado na revista Science, um grupo de cientistas da O Instituto de Biotecnologia da Catalunha (IBEC) , a Universidade de Barcelona, o University College London, a Universidade de Liverpool, o Instituto de Biofísica e a Fundação Científica Ikerbasque afirmam que a célula artificial é uma das estruturas mais simples já criadas: consiste apenas em uma membrana lipídica, uma enzima e um poro. Mesmo assim, ela tem a capacidade de se orientar e se mover com base em reações químicas, de forma semelhante a como os espermatozoides encontram os óvulos ou os glóbulos brancos rastreiam sinais de infecção.
Esse fenômeno é chamado de quimiotaxia, a capacidade de se mover de acordo com as concentrações químicas, uma importante habilidade de sobrevivência no mundo biológico. O diferencial dessa célula artificial é que ela não precisa de estruturas complexas como flagelos ou receptores.
"Recriamos toda essa mobilidade com apenas três elementos: uma membrana, uma enzima e um poro nuclear. Sem complicações. E então as regras ocultas da vida emergiram", compartilhou o professor Giuseppe Battaglia (IBEC).
As células artificiais são compostas de lipossomas, vesículas lipídicas que imitam as membranas celulares reais. Quando colocadas em um ambiente com um gradiente de concentração de glicose ou ureia, as enzimas dentro dos lipossomas reagem com essas moléculas, criando uma diferença de concentração.
Esse desequilíbrio cria um fluxo microscópico através da superfície da célula, empurrando-a para o lado de maior concentração. Os poros da membrana atuam como uma "comporta" controlada, criando a assimetria necessária para gerar impulso, de forma semelhante à propulsão de um barco pela correnteza da água.
Em seus experimentos, a equipe examinou mais de 10.000 células artificiais em canais microfluídicos sob condições de gradiente rigorosamente controladas. Os resultados mostraram que as células com mais poros nucleares se moviam com mais vigor na direção da quimiotaxia; as células sem poros se moviam apenas passivamente, possivelmente por difusão simples.
Na natureza, a motilidade é uma estratégia vital de sobrevivência que ajuda as células vivas a encontrar nutrientes, evitar toxinas e coordenar seu crescimento. A simulação precisa desse fenômeno com apenas três componentes mínimos aproximou os cientistas da compreensão de como a vida pode ter começado a se mover em sua evolução inicial.
Além de seu valor científico fundamental, a pesquisa também abre muitas possibilidades de aplicação na biomedicina e na construção civil. Por exemplo, células artificiais podem ser projetadas para administrar medicamentos no local exato da lesão no corpo, detectar alterações químicas no microambiente ou criar sistemas programáveis de auto-organização na indústria da construção.
Como esses componentes celulares são onipresentes na biologia, eles podem ser ampliados ou adaptados para criar microrrobôs biomiméticos flexíveis que não requerem estruturas metálicas ou circuitos eletrônicos.
"Observe atentamente uma célula artificial em movimento. Dentro dela reside o segredo: como a célula sussurra, como transporta substâncias vitais. Mas a biologia natural é ruidosa demais, detalhada demais. Então, 'trapaceamos' um pouco. E aí tudo se torna simplificado, belo, uma pura música química", comparou o Professor Battaglia.
Fonte: https://tuoitre.vn/lan-dau-tien-tao-ra-te-bao-nhan-tao-tu-di-chuyen-20250727080301666.htm
Comentário (0)