Nanosondas permitem ver o que acontece no núcleo de uma célula

Redação do Site Inovação Tecnológica - 08/04/2005

A nanotecnologia pode estar ainda na sua infância, mas os biólogos brevemente já poderão acompanhar o funcionamento interno de uma célula viva, algo impensável há pouco tempo. Cientistas dos Laboratórios Lawrence Berkeley e Lawrence Livermore, ambos nos Estados Unidos, desenvolveram uma forma de introduzir sondas nanoscópicas no interior de núcleos celulares, onde elas poderão acompanhar os processos fundamentais da vida.

"Nosso trabalho representa a primeira vez que um biólogo pode visualizar fenômenos de longo prazo no interior de núcleos de células vivas," disse Fanqing Chen, que desenvolveu a técnica, juntamente com sua colega Daniele Gerion.

A pesquisa se baseia em semicondutores cristalinos, especialmente preparados a partir de algumas centenas ou milhares de átomos. Chamados pontos quânticos, esses semicondutores podem emitir luzes de diferentes cores quando iluminados por um feixe de raio laser. Como essas sondas fluorescentes são estáveis e não tóxicas, elas podem permanecer no interior da célula muito mais tempo do que as marcadores fluorescentes convencionais, sem danificá-la e sem perder o próprio brilho.

A técnica poderá permitir que os cientistas assistam de camarote os processos nucleares que levam horas ou até mesmo dias, tais como a replicação do DNA, alterações genômicas e o ciclo de controle da célula. As sondas de longa duração poderão também permitir aos cientistas monitorar a eficiência de drogas que tenham esses processos como alvo.

"Nós poderemos determinar se uma droga chegou aonde deveria, e se ela está tendo o impacto desejado," disse Chen.

Para funcionar, as nanosondas têm que penetrar na membrana nuclear, que possui póros de apenas 20 nanômetros de largura. Para construir estruturas tão pequenas, os pesquisadores utilizaram pontos quânticos de seleneto de cádmio e sulfeto de zinco, recobertos com sílica. Para inserir as sondas no interior da células, eles empregaram o mesmo método utilizado pelos vírus.

Um vírus chamado SV40 é recoberto por uma proteína que se liga ao sistema de trocas do núcleo celular, mantendo-se em seu interior sem ser detectado. Os cientistas pegaram um pouco dessa proteína e recobriram oponto quântico. O resultado é um ponto quântico híbrido, em parte um semicondutor inerte e, em parte, uma molécula biológica.

A foto mostra as nanosondas movendo-se das posições em verde para as posições em vermelho, num intervalo de quatro minutos. Os cientistas conseguiram manter suas nanosondas no interior das células por até uma semana, sem que elas fossem detectadas. As etiquetas fluorescentes atuais brilham por apenas alguns minutos, além de serem mais complicadas de se fabricar e manipular.

A pesquisa foi publicadad na revista Nano Letters (Vol. 2, Nº 10).