Medidor molecular vai revelar suas forças interiores

Redação do Site Inovação Tecnológica - 16/11/2011

Os cientistas acreditam que muitos mistérios da biologia e da própria química possam ser explicados medindo as forças celulares.
[Imagem: Daniel Stabley]

Forças celulares

"Nós agora somos capazes de medir algo que nunca havia sido medido antes: a força que uma molécula induz sobre outra molécula ao longo de toda a superfície de uma célula viva, conforme essa célula se move em seus processos normais."

A explicação do Dr. Khalid Salaita, da Universidade Emory, mostra toda a importância da realização de sua equipe, uma nova ferramenta nanotecnológica que terá impacto sobre inúmeros campos de pesquisa, tanto em ciência básica quanto em ciência aplicada.

Quando se fala de células, é comum pensar nas interações químicas que levam ao funcionamento dos seres vivos.

Mas o dia-a-dia normal de uma célula tem um componente físico, ou mecânico, igualmente importante - em alguns casos, o mais importante deles.

O problema é que, até agora, pouco se sabe sobre as forças e a importância dessas forças no funcionamento normal das células.

Medidor molecular

Para isso, o primeiro passo é ser capaz de medir as tensões aplicadas sobre partes específicas da superfície das células - geralmente proteínas conhecidas como receptores, de grande interesse para a biotecnologia e para a fabricação de medicamentos.

Tudo isto agora pode ser feito com o novo medidor de forças moleculares, que é totalmente não-invasivo, ou seja, não afeta o funcionamento da própria célula, produzindo assim resultados confiáveis e realísticos.

A medição é feita usando uma técnica padrão de microscopia por fluorescência.

Um polímero flexível é modificado quimicamente em suas duas extremidades. Uma ponta recebe um sensor fluorescente que é capaz de se ligar a um receptor na superfície da célula.

A outra ponta é ancorada quimicamente à lâmina do microscópio e a uma molécula que inibe a fluorescência do sensor.

"Quando uma força é aplicada ao polímero, ele estica. E, conforme se estende, a distância da molécula supressora aumenta, ligando a fluorescência e fazendo-a aumentar. Nós podemos determinar a força sendo exercida medindo a quantidade de luz emitida pela fluorescência," explica Salaita.

Mecânica celular

Os cientistas acreditam que muitos mistérios da biologia e da própria química possam ser explicados medindo as forças celulares.

Por exemplo, como é que uma célula cancerosa abre seu caminho conforme o tumor se espalha? Quais são as forças envolvidas na divisão celular ou no ataque de uma célula do sistema imunológico a um corpo estranho?

Ou, de forma mais direta, quais são forças mecânicas que permitem que as células cardíacas batam todas no mesmo ritmo?

"As células estão constantemente sendo espremidas ou empurrando seus arredores, e elas podem até mesmo se comunicar umas com as outras usando a mecânica," prossegue o Dr. Salaita.

"Alguns dos usos da força mecânica pelas células são bastante evidentes, como nos pulmões ou no coração. Se nós quisermos realmente entender as células e como elas funcionam, nós temos que entender a mecânica celular em nível molecular," afirma.

Mais tópicos