Eletrônica

Melanina ajuda a criar eletrônica biologicamente compatível

Bioeletrônica: a eletrônica biologicamente compatível
Na prova de conceito de circuito bioeletrônico, os pesquisadores usaram a melanina produzida por lulas para interligar circuitos eletrônicos e circuitos iônicos.[Imagem: Paul Schwenn]

Bioeletrônica

A melanina serve para colorir nossa pele e nossos cabelos.

Mas o pigmento também pode se tornar a base de uma nova geração de componentes eletrônicos biologicamente amigáveis.

É o que demonstraram Paul Meredith e Ben Powell, da Universidade de Queensland, na Austrália, em um estudo que durou mais de 10 anos.

Segundo eles, as propriedades elétricas da melanina dão ao pigmento características "bioeletrônicas" - uma eletrônica biologicamente compatível.

E essa bioeletrônica pode ser explorada para o desenvolvimento de tratamentos de estimulação de tecidos, sensores médicos ou na interligação da eletrônica tradicional com tecidos vivos.

Semicondutor orgânico natural

A maioria dos semicondutores são elementos ou compostos inorgânicos, como o silício ou o arseneto de gálio.

É certo que os semicondutores orgânicos já têm uma história respeitável, estando presentes em produtos de consumo, por exemplo, na forma de LEDs orgânicos (OLEDs), além de serem a base de vários modelos de células solares em desenvolvimento.

Ocorre que esses semicondutores orgânicos são criados artificialmente, enquanto a melanina seria, por assim dizer, um "semicondutor orgânico natural".

Circuitos eletrônicos e circuitos iônicos

Enquanto, nos semicondutores tradicionais, são os elétrons que conduzem a corrente, nos sistemas biológicos - nossos cérebros e músculos são bons exemplos - são os íons que transportam a eletricidade.

"Nós descobrimos que, na melanina, tanto elétrons quanto íons desempenham papéis importantes," conta o Dr. Powel.

Isso permite o uso do pigmento de forma seletiva, ora transmitindo elétrons, ora transmitindo íons.

Interface biológico-eletrônico

Os pesquisadores deram o passo seguinte.

Eles desenvolveram uma técnica para interfacear a eletrônica convencional com sistemas biológicos, usando uma combinação de biomateriais condutores iônicos e eletrônicos.

"A melanina é capaz de 'falar' tanto com os circuitos eletrônicos quando iônicos, desempenhando assim o papel de conexão," disse Meredith.

"Uma área crítica onde podemos antever o uso da bioeletrônica é na estimulação ou reparo de rotas condutoras de sinais, como músculos ou cérebro," completa o pesquisador.

Bibliografia:

Role of semiconductivity and ion transport in the electrical conduction of melanin
Albertus B. Mostert, Benjamin J. Powell, Francis L. Pratt, Graeme R. Hanson, Tadeusz Sarna, Ian R. Gentle, Paul Meredith
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published online before print
DOI: 10.1073/pnas.1119948109




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