A ciência escolhe caminhos que do ponto de vista comum podem parecer fúteis, por vezes. Neste caso, poderia ser o pináculo do luxo em joias, mas uma nova técnica para tatuar ouro em tecidos vivos é um passo em direção à integração de células humanas com dispositivos eletrónicos.
Um dia teremos as células monitorizadas como se fossem sistemas eletrónicos
Com base numa técnica de fabrico denominada litografia por nanoimpressão, os cientistas imprimiram células vivas de fibroblastos de embrião de rato com padrões de nanopontos e nanofios de ouro. Segundo os cientistas, este é um primeiro passo significativo para acrescentar circuitos mais complexos.
Se pergunta a razão desta técnica, saiba que, segundo os cientistas da Universidade Johns Hopkins, a técnica pode ter aplicações incríveis na área da saúde.
Se imaginarmos para onde isto vai no futuro, gostaríamos de ter sensores para monitorizar e controlar remotamente o estado das células individuais e o ambiente que as rodeia em tempo real.
Se dispuséssemos de tecnologias para monitorizar a saúde de células isoladas, talvez pudéssemos diagnosticar e tratar doenças muito mais cedo e não esperar até que todo o órgão estivesse danificado.
Disse o engenheiro David Gracias, líder da investigação.
Matriz de nanofios de ouro num cérebro de rato. Imagem: Kam Sang Kwok e Soo Jin Chol, Gracias Lab/Johns Hopkins University.
Estamos mais perto de termos eletrónica no nosso corpo
Há já algum tempo que os engenheiros procuram uma forma de integrar a eletrónica na biologia humana, mas existem obstáculos significativos. Um dos maiores obstáculos é a incompatibilidade dos tecidos vivos com as técnicas de fabrico utilizadas para construir a eletrónica.
Embora existam formas de tornar as coisas pequenas e flexíveis, estas utilizam frequentemente produtos químicos agressivos, temperaturas elevadas ou vácuos que destroem o tecido vivo ou materiais macios à base de água.
Esta equipa de investigadores baseou a sua técnica na litografia de nanoimpressão, que é mais ou menos o que parece: utilizar um carimbo para imprimir padrões à escala nanométrica num material. Neste caso, o material é o ouro, mas esse é apenas o primeiro passo do processo. Uma vez criado o padrão, este tem de ser transferido e aderir a um tecido vivo.
Os investigadores começaram por imprimir o seu ouro à escala nanométrica numa bolacha de silicone revestida com polímero. Depois, o polímero foi dissolvido para que o padrão pudesse ser transferido para películas finas de vidro, onde foi tratado com um composto biológico chamado cisteamina e revestido com um hidrogel.
Em seguida, o padrão foi removido do vidro e tratado com gelatina, antes de ser transferido para uma célula de fibroblasto. Finalmente, o hidrogel foi dissolvido. A cisteamina e a gelatina ajudaram o ouro a ligar-se à célula, onde permaneceu e se movimentou com a célula durante as 16 horas seguintes.
Ratos com células “banhadas” a ouro
Utilizaram a mesma técnica para fixar matrizes de nanofios de ouro em cérebros de ratos ex vivo. Mas os fibroblastos, dizem eles, representam o resultado mais excitante.
Mostrámos que podemos fixar nanopadrões complexos em células vivas, assegurando simultaneamente que a célula não morre.
É um resultado muito importante o facto de as células poderem viver e mover-se com as tatuagens, porque existe frequentemente uma incompatibilidade significativa entre as células vivas e os métodos que os engenheiros utilizam para fabricar eletrón
Disse Gracias.
Uma vez que a litografia à escala nanométrica é relativamente simples e de baixo custo, o trabalho representa um caminho para o desenvolvimento de componentes eletrónicos mais complicados, como elétrodos, antenas e circuitos, a serem integrados não só em tecidos vivos, mas também em hidrogéis e outros materiais macios incompatíveis com métodos de fabrico mais rigorosos.
A investigação foi publicada na revista Nano Letters.