Esferas inanimadas comportam-se como coisas vivas

Redação do Site Inovação Tecnológica - 15/05/2015

Mesmo em repouso, as esferas biomiméticas seguem um padrão de movimento análogo ao movimento das bactérias, espermatozoides e algas.
[Imagem: Jeremie Palacci et al. - 10.1126/sciadv.1400214]

Em 2013, uma equipe britânica criou um tecido sintético com várias características dos tecidos vivos.

Agora esse feito foi simplificado por outra equipe, que usou apenas esferas microscópicas.

Jeremie Palacci e seus colegas da Universidade da Califórnia acreditam que seu experimento é um passo importante para a fabricação de microssistemas biomiméticos capazes de detectar e reagir a alterações ambientais, com importantes usos em medicina.

Partículas quase vivas

A vida é difícil de definir, mas ela reúne ao menos três elementos essenciais: o metabolismo, a mobilidade e a capacidade de replicação.

As esferas biomiméticas definitivamente não são vivas, não têm partes biológicas e menos ainda sistemas neurais, mas elas replicam dois desses elementos - elas só não são capazes de se reproduzir.

Elas consistem em pequenos cubos de hematita - um mineral de óxido de ferro - quase totalmente revestidos por um polímero incolor, restando apenas uma saliência da hematita para o lado de fora.

Deixadas em um fluido, as partículas seguem as correntes como qualquer outro material inerte ou inanimado. Contudo, sob luz azul a hematita conduz eletricidade e, quando mergulhadas em peróxido de hidrogênio, as esferas usam a luz para catalisar uma reação química que separa o oxigênio do hidrogênio.

Essa reação produz gradientes químicos, ou fluxos osmóticos, nos quais as gotas biomiméticas surfam de maneira ativa, mesmo contra a corrente, seguindo a direção das saliências de hematita que se projetam para fora do polímero.

Gradientes químicos

Em uma solução em repouso, as esferas biomiméticas seguem trajetórias vacilantes similares ao movimento térmico das moléculas de água. Esse padrão de movimento, chamado passeio aleatório persistente, é análogo ao movimento das bactérias, espermatozoides e algas.

Se uma pipeta cheia de peróxido de hidrogênio é virada sobre a solução, criando um fluxo, as gotas surfam contra a corrente até que seu movimento para cima seja contrabalançado pelo fluxo vindo da pipeta.

"O que é muito legal é que o mecanismo que usamos para fazer as partículas navegarem contra a corrente realmente existe na natureza, e é utilizado por alguns parasitas para ir contra os fluxos de descarga para colonizar a bexiga," disse Palacci.

Na verdade, a migração ao longo de um gradiente químico é algo largamente encontrado na natureza, incluindo a migração vertical do plâncton marinho em direção ao Sol e a busca de alimento das bactérias e outros micróbios.

"Se pudermos projetar partículas que possam sentir seu ambiente estaremos um passo mais próximos de 'partículas inteligentes' que poderiam dirigir-se no sentido de órgãos específicos, você poderia pensar em partículas que nadam contra a corrente sanguínea para consertar artérias obstruídas," vislumbra Palacci.

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