Nanoválvula: menor torneira do mundo controla passagem de moléculas

Cientistas da Universidade da Califórnia, Estados Unidos, construíram uma nanoválvula, uma espécie de torneira tão pequena e precisa que é capaz de capturar e liberar moléculas individuais. O equipamento poderá ser utilizado em microlaboratórios ("lab-on-a-chip"), para liberar as menores quantidades possíveis de compostos para uma reação química ou até mesmo no interior de células vivas.

"Este artigo demonstra de forma inequívoca que o equipamento funciona," afirma Jeffrey I. Zink, membro da equipe, referindo-se ao trabalho publicado no exemplar de ontem do periódico Proceedings of the National Academy of Sciences. "Uma nanoválvula poderá ser utilizada como um mecanismo de aplicação de medicamentos," completa ele.

A nanoválvula é uma espécie de torneira microscópica, formada por moléculas de rotaxano e minúsculos pedaços de vidro (sílica porosa), que medem cerca de 500 nanômetros de comprimento. Os poros no vidro, que medem apenas alguns nanômetros de diâmetro, têm o tamanho necessário para deixar passar as moléculas individuais, mas são pequenos o suficiente para serem tampados pelas moléculas de rotaxano.

A chave do novo componente são justamente essas moléculas de rotaxano, que têm uma estrutura parecida como um halteres com um anel no centro, o que lhes dá mobilidade: girando-se seu centro móvel, pode-se fechar ou abrir os nanoporos do vidro, prendendo ou liberando as moléculas com as quais se está trabalhando.

O pesquisadores utilizaram a energia química de um único elétron como fonte de energia para abrir e fechar a "nanotorneira", e manipularam uma molécula luminescente, que os permite verificar se ela está realmente presa ou se foi liberada.

Agora que demonstraram que o princípio funciona, os cientistas planejam aprimorar a nanoválvula, fabricando-a em dimensões compatíveis com a manipulação de enzimas.

Como a nanoválvula é muito menor do que as células do corpo humano, os cientistas esperam um dia conseguir inserir seu minúsculo equipamento, cheio de biomoléculas, no interior das células; a nanoválvula poderá então liberar os medicamentos que carrega exatamente dentro da célula a ser tratada.