Novos sensores biocompatíveis podem observar o interior de células vivas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/04/2004

Por mais de duas décadas, os químicos têm dados passos largos na análise das funções biológicas que mantêm as células vivas. Mas muitas substâncias ainda hoje permanecem indetectáveis. Mas isto poderá mudar logo, graças a um novo sensor biológico que está sendo desenvolvido na Universidade do Arizona (Estados Unidos).

O novo sensor tem várias capacidades que não existem nos similares atuais. A maioria dos sensores intracelulares são feitos de plásticos duros, polímeros. O plástico é moldado em formato sólido de dimensões microscópicas e então dopado com químicos. Esses químicos tornam-no sensível a uma grande variedade de íons e moléculas. Mas os cientistas somente conseguem detectar componentes intracelulares que reagem oticamente com essas substâncias químicas dopantes.

Esses sensores têm ainda outras desvantagens. A principal delas é que os corantes, fibras óticas e outros aparatos necessários ao funcionamento dos sensores acabam por atrapalhar o processo celular. Eles não conseguem detectar moléculas grandes, como as proteínas, nem monitorar os processos químicos em tempo real. Eles podem ainda se quebrar quimicamente ou mesmo podem ser tóxicos.

"Nossa nova tecnologia tira vantagem de processos biológicos muito específicos e úteis," explica o Dr. Craig Aspinwall, coordenador do trabalho. "Trata-se da capacidade de íons, moléculas ou grupos de moléculas interagirem com certas proteínas. Nós podemos usar essas proteínas para relatar a presença de moléculas e íons específicos."

O Dr. Aspinwall adotou um enfoque pouco convencional para construir minúsculos dispositivos que transportam com segurança e mantêm essas proteínas no interior de uma célula.

Ele começou construindo conchas ocas, medindo poucos nanômetros de diâmetro, de fosfolipídeos que se auto-montam. Os fosfolipídeos são então polimerizados - ligados quimicamente - para formar os sensores. Como eles são os principais componentes das membranas celulares, os fosfolipídeos são biocompatíveis. Uma centena deles pode ser liberada no interior de uma célula sem afetar as funções celulares. O desenho em forma de concha permite que eles contenham corantes ou enzimas solúveis em água - ou mesmo tóxicos - que são então usados para procurar detalhes da química interna das células vivas.

Em resumo, os químicos poderão, com os novos sensores, selecionar proteínas que interagem com íons, moléculas ou grupos específicos de moléculas, colocá-los nas membranas das nanoconchas e enviá-las para o interior da célula em busca de substâncias específicas.