Investigadores da Universidade da Carolina do Norte criaram robôs microscópicos macios em forma de flores que podem mudar de forma e comportamento em resposta ao ambiente, tal como os organismos vivos.
Estas minúsculas “flores de ADN” são constituídas por cristais especiais formados pela combinação de ADN e materiais inorgânicos. Podem dobrar-se e desdobrar-se reversivelmente em segundos, o que as torna um dos materiais mais dinâmicos já desenvolvidos em tão pequena escala.
O ADN de cada flor actua como um pequeno programa de computador, dizendo-lhe como se deve mover e reagir ao mundo que a rodeia. Quando o ambiente muda, como quando a acidez aumenta ou diminui, a flor pode abrir, fechar ou desencadear uma reacção química. Isto significa que estes robôs baseados em ADN poderão um dia realizar tarefas por conta própria, desde entregar medicamentos até limpar a poluição.
“As pessoas adorariam ter cápsulas inteligentes que activassem automaticamente a medicação ao detectar uma doença e a interrompessem quando esta estivesse curada. Em princípio, isto seria possível com os nossos materiais que mudam de forma”, explicou a Dra. Ronit Freeman, autora sénior e correspondente do artigo e directora do Laboratório Freeman na UNC. “No futuro, as flores que mudam de forma, ingeríveis ou implantáveis, poderão ser concebidas para administrar uma dose específica de medicamentos, realizar uma biópsia ou remover um coágulo sanguíneo”.
A ideia foi inspirada em processos naturais como o desabrochar das pétalas das flores, o pulsar dos corais e a formação de tecidos nos organismos vivos. Os investigadores queriam imitar estes comportamentos complexos em materiais artificiais, um desafio que há muito intriga os cientistas que trabalham em escalas microscópicas.
“Inspiramo-nos nos designs da natureza, como flores a desabrochar ou tecidos em crescimento, e traduzimo-los em tecnologia que um dia poderá pensar, mover-se e adaptar-se por conta própria”, referiu Freeman.
A chave para o sucesso é a forma como o ADN está organizado dentro dos cristais em forma de flor. Quando o meio envolvente se torna mais ácido, partes do ADN dobram-se fortemente, fazendo com que a flor se feche. Quando as condições voltam ao normal, o ADN solta-se e as pétalas voltam a abrir-se. Este movimento simples, mas poderoso, pode ser utilizado para controlar reacções químicas, transportar e libertar moléculas ou interagir com células e tecidos.
Embora a tecnologia ainda esteja numa fase inicial de testes, a equipa perspectiva utilizações futuras promissoras. Um dia, estas flores de ADN poderão ser injectadas no corpo, de onde viajariam até um tumor. Uma vez aí, a acidez do tumor poderia fazer com que as pétalas se fechassem, libertando medicamentos ou recolhendo uma pequena amostra de tecido. Quando o tumor se resolvesse, as flores reabririam e desactivariam, prontas para responder novamente caso a doença regressasse.
Além da medicina, estes materiais inteligentes podem ser utilizados para limpar desastres ambientais, libertando agentes de limpeza em águas poluídas e dissolvendo-se inofensivamente no final do trabalho. Podem até armazenar enormes quantidades de informação digital, até dois triliões de gigabytes em apenas uma colher de chá, oferecendo uma forma mais ecológica e eficiente de armazenar, ler e escrever dados no futuro.
Este avanço marca um grande passo em direcção a materiais que possam sentir e responder ao seu ambiente, preenchendo a lacuna entre os sistemas vivos e as máquinas.
ALERT Life Sciences Computing, S.A.
