Correia transportadora feita de luz movimenta células

Redação do Site Inovação Tecnológica - 29/07/2005

As pinças ópticas têm sido usadas já há alguns anos para a manipulação de objetos microscópicos. Esses micromanipuladores utilizam finíssimos feixes de raios laser de alta potência, que devem ser focalizados precisamente. Isso tem limitado sua utilização com células vivas e também sua utilização em geral, já que somente algumas poucas células podem ser manipuladas ao mesmo tempo.

Pinça optoeletrônica

Agora cientistas da Universidade de Berkeley, Estados Unidos, criaram uma pinça optoeletrônica que, em vez de raios laser, utiliza um único LED, de baixa potência, tornando-a adequada para a manipulação de células vivas. As células, ou qualquer outra micropartícula, podem ser manipuladas utilizando-se imagens ópticas projetadas sobre um substrato de vidro revestido com material fotocondutor.

"Esta é a primeira vez que um único LED foi utilizado para capturar mais de 10.000 micropartículas ao mesmo tempo," explica o professor Ming Wu, que coordenou o trabalho, que acaba de ser publicado na revista Nature. "Pinças optoeletrônicas podem produzir circuitos microfluídicos instantaneamente, sem a necessidade de sofisticadas técnicas de microfabricação."

Mais do que uma pinça, o novo sistema consiste, na verdade, de uma verdadeira correia transportadora óptica, já que o equipamento consegue movimentar simultaneamente inúmeras células, movendo-as conforme desejado.

Manipulação de micropartículas

Na pesquisa, o professor Wu e seus alunos Pei Yu Chiou e Aaron Ohta também conseguiram melhorar outras ferramentas de manipulação de células que utilizam forças eletrocinéticas para criar campos elétricos que tanto repelem quanto atraem partículas. A dieletroforese, por exemplo, pode mover grandes quantidades de partículas. Entretanto, ela não tem a resolução e a flexibilidade das pinças ópticas.

Os cientistas então descobriram uma forma de ter o melhor dessas duas técnicas, transformando a energia óptica em elétrica por meio do uso de uma superfície fotocondutiva. A idéia é similar à que é utilizada nas máquinas de fotocópias. Na xerografia, um documento é escaneado e transferido para um cilindro fotossensitivo, o qual atrai a tinta de partículas de carbono que são, a seguir, impregnadas em uma folha de papel, produzindo a imagem.

Fotossensível

Os pesquisadores utilizaram uma superfície fotossensitiva feita de silício amorfo, o mesmo material utilizado para a fabricação de células solares. Partículas microscópicas de poliestireno, suspensas em um líquido, foram ensanduichadas entre uma placa de vidro e o material fotocondutor. Nos locais onde a luz incide, o material se comporta como um eletrodo condutor, enquanto áreas não expostas à luz se comportam como um isolante. Assim que a luz é desligada, o material fotosensitivo volta ao normal.

Dependendo das propriedades das partículas ou células sendo estudadas, elas podem tanto ser atraídas quanto repelidas pelo campo elétrico gerado pela pinça optoeletrônica. Em cada um dos casos, os pesquisadores podem utilizam o comportamento para dirigir as partículas para o local no qual eles desejam que elas fiquem.