Nanotecnologia

Menor termômetro do mundo mede febre de célula

Termômetro de DNA
A equipe pretende usar o nanotermômetro de DNA para verificar se nanomáquinas e nanomotores também superaquecem quando giram rápido demais. [Imagem: Kotkoa.]

Nanotermômetro

Pesquisadores da Universidade de Montreal, no Canadá, usaram uma molécula de DNA para construir um termômetro programável que é 20.000 vezes menor do que a espessura de um fio de cabelo humano.

Além de permitir a construção de termômetros de nível molecular, capazes de monitorar células individuais, a química do DNA é bem conhecida e facilmente programável.

Assim, a equipe usou várias moléculas para criar estruturas de DNA que se dobram e desdobram em resposta a temperaturas especificamente definidas.

Biotermômetros

Que as moléculas que codificam nossa informação genética podem se desdobrar sob ação do calor é algo que se sabe há mais de meio século. Biomoléculas, como proteínas ou RNA (uma molécula semelhante ao DNA), são usadas pelos seres vivos como nanotermômetros, relatando variações de temperatura que ajudam os organismos a se adaptarem a variações ambientais.

"Inspirados por esses nanotermômetros naturais e adicionando indicadores ópticos a estas estruturas de DNA, nós conseguimos criar termômetros de 5 nanômetros de largura que produzem um sinal facilmente detectável em função da temperatura," explicou o professor Arnaud Desrosiers.

Estes termômetros em nanoescala deverão ajudar a compreender melhor a biologia molecular. "Ainda há muitas perguntas não respondidas na biologia. Por exemplo, sabemos que a temperatura no interior do corpo humano é mantida a 37º C, mas ainda não temos ideia se há uma grande variação de temperatura em nanoescala dentro de cada célula individualmente," acrescentou Alexis Vallée-Bélisle, coautor do trabalho.

Nanomáquinas e bioeletrônica

Uma das questões que a equipe pretende responder com a ajuda dos termômetros de DNA é se nanomáquinas e nanomotores desenvolvidos pela natureza ao longo de milhões de anos de evolução também superaquecem quando funcionam em alta velocidade.

"No futuro próximo, nós também vislumbramos que estes nanotermômetros de DNA poderão ser implementados em dispositivos de base eletrônica, a fim de monitorar a variação local da temperatura em nanoescala," concluiu o prof. Vallée-Bélisle.

Bibliografia:

Programmable Quantitative DNA Nanothermometers
David Gareau, Arnaud Desrosiers, Alexis Vallée-Bélisle
Nano Letters
DOI: 10.1021/acs.nanolett.6b00156




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