Primeira célula artificial autopropulsada criada

tế bào - Ảnh 1. — Além do seu valor científico fundamental, o sucesso da criação de células artificiais autopropelidas também abre muitas aplicações potenciais em biomedicina e construção - Foto: AI

No trabalho publicado na revista Science, um grupo de cientistas da A célula artificial é uma das estruturas mais simples já criadas: consiste apenas em uma membrana lipídica, uma enzima e um poro, de acordo com o Instituto de Biotecnologia da Catalunha (IBEC) , a Universidade de Barcelona, o University College London, a Universidade de Liverpool, o Instituto Biofisika e a Fundação Científica Ikerbasque. No entanto, ela tem a capacidade de se orientar e se mover com base em reações químicas, semelhante à forma 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 concentrações químicas, uma importante habilidade de sobrevivência no mundo biológico. O que torna essa célula artificial especial 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 feitas de lipossomas, bolhas de gordura que imitam membranas celulares reais. Quando colocadas em um ambiente com 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, semelhante à forma como um barco se impulsiona pelo fluxo de água.

Em seus experimentos, a equipe examinou mais de 10.000 células artificiais em microcanais fluídicos sob condições de gradiente rigorosamente controladas. Os resultados mostraram que as células com mais poros nucleares se moviam mais vigorosamente na direção da quimiotaxia; as células sem poros se moviam apenas passivamente, possivelmente por difusão simples.

Na natureza, a motilidade é uma estratégia 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 aproxima os cientistas da decifração 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 em biomedicina e construção. Por exemplo, células artificiais podem ser projetadas para levar medicamentos ao local correto do corpo, detectar alterações químicas no microambiente ou criar sistemas auto-organizáveis programáveis na indústria da construção.

Como esses componentes celulares são onipresentes na biologia, eles podem ser ampliados ou adaptados para criar microrrobôs biônicos macios que não requerem estruturas metálicas ou circuitos eletrônicos.

"Observe atentamente uma célula artificial em movimento. Nela está o segredo: como a célula sussurra, como transporta coisas vitais. Mas a biologia natural é muito barulhenta, muito detalhada. Então, 'trapaceamos' um pouco. E então tudo se torna aerodinâmico, belo, uma pura música química", comparou o Professor Battaglia.

MINH HAI

Fonte: https://tuoitre.vn/lan-dau-tien-tao-ra-te-bao-nhan-tao-tu-di-chuyen-20250727080301666.htm