Nano-linhas de produção começam a dar formas a nanofábricas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 26/10/2007

[Imagem: Christian Brunner et al. - 10.1039/b707301a]

Nanofábricas

Produtos fabricados com diversas nanotecnologias têm chegado ao mercado nos últimos anos.

Mas o que os cientistas querem realmente - e que é essencial para a viabilização de uma infinidade de materiais hoje apenas teoricamente previstos pelas nanociências - é a viabilização de processos de nanofabricação.

Quando estas técnicas forem criadas, os produtos poderão finalmente ser fabricados no interior de nanofábricas.

Linha de montagem nanotecnológica

Em mais um passo no longo caminho que ainda há pela frente para a construção de uma nanofábrica totalmente funcional, cientistas suíços agora conseguiram construir uma verdadeira estação de carregamento e transporte em nível molecular.

É a primeira vez que se consegue demonstrar o funcionamento de uma linha de montagem nanotecnológica, embora ela ainda não funcione autonomamente.

Além da nano-esteira de transporte das moléculas, o sistema possui também a capacidade para capturar as moléculas que serão transportadas e levadas aos locais onde as reações químicas acontecerão.

É um sistema mais funcional do que a nano-correia transportadora desenvolvida por cientistas norte-americanos.

Motores proteicos andam sobre trilhos

As linhas de montagem biológicas consistem de cinesinas, proteínas conhecidas como motores proteicos, capazes de carregar organelas, por exemplo, andando sobre um sistema de trilhos construído com microtúbulos.

Este mesmo sistema já foi utilizado como um motor biológico capaz de ordenar moléculas uma a uma no interior de um chip.

O desafio, porém, é ajustar as interações no sistema para que a carga levada pelas cinesinas permaneça fixa sobre a esteira quando ela não está sendo utilizada e que, ao mesmo tempo, essa carga possa ser facilmente retirada pelos carreadores a qualquer momento.

Transporte de nanopartículas

Para testar o princípio de funcionamento, a equipe da Dra. Viola Vogel, do Instituto Federal Suíço de Tecnologia, testou o transporte de nanopartículas de ouro recobertas com anticorpos antibiotina.

Eles compararam o funcionamento de estações de carregamento feitas de DNA com pontas de biotina e de polímeros (polietileno glicol) também com pontas de biotina. Os microtúbulos, também com biotinas, funcionam não como uma esteira transportadora, indo de um ponto a outro numa via de mão única, mas como um sistema de vai-vem, como acontece no interior das células.

DNA mais eficiente que polímero

Ao acompanhar a rota seguida pelas nanopartículas de ouro, utilizando um microscópio de rastreamento eletrônico, os cientistas descobriram que o sistema de vai-vem consegue capturar as nanopartículas, mantendo-as seguras com uma eficiência de 72% - em 28% das vezes o sistema deixa a nanopartícula cair, - uma eficiência considerável para uma primeira "planta-piloto".

Os cientistas também descobriram que as estações de carregamento feitas com DNA são mais eficientes do aquelas construídas com polímeros. "Os desafios futuros serão combinar os principais componentes de um sistema de transporte: pegar a carga de locais definidos, dirigir o transporte e controlar o descarregamento da carga na destinação final," diz Vogel.

Ela recomenda cautela: "Os problemas estão sempre nos detalhes de funcionamento, nos desafios de engenharia para interfacear moléculas biológicas com dispositivos sintéticos."

Para um conceito diferente de biofábrica, veja Biotecnologia começa a criar as biofábricas do futuro.

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