Nanotecnologia

Nanobalança tem marcador em attogramas

Nanobalança mede partículas na faixa dos attogramas
O princípio de funcionamento da nanobalança é chamado "microcanal ressonante suspenso".[Imagem: Selim Olcum et al./Pnas]

Pequenas massas

Já existem nanobalanças capazes de medir moléculas individuais e até um projeto para construir a balança mais precisa do mundo.

Selim Olcum e seus colegas do MIT queriam uma nanobalança mais prática, mas nem por isso menos precisa, que fosse capaz de mensurar a massa de coisas menores do que uma célula.

Para isso eles fizeram justamente o que mais se espera no caso da nanotecnologia: eles miniaturizaram uma balança que já era capaz de pesar células.

Ao diminuir o tamanho da nanobalança, a equipe melhorou sua resolução em mais de 30 vezes, atingindo 0,85 attograma - abaixo do nano (10-9), que dá nome à nanotecnologia, vêm pico (10-12), femto (10-15) e só então o atto (10-18).

"Agora nós podemos pesar pequenos vírus, vesículas extracelulares e a maioria das nanopartículas artificiais que estão sendo usadas em nanomedicina," disse Olcum.

Nanobalança

Nanobalança mede partículas na faixa dos attogramas
O princípio da nanobalança é simples, mas o aparato final mostra toda a complexidade envolvida em sua implementação. [Imagem: Selim Olcum et al./Pnas]

O princípio de funcionamento da nanobalança é chamado "microcanal ressonante suspenso", que mede a massa das partículas conforme elas passam por um canal oscilante.

Tudo acontece sobre uma barra muito estreita, que funciona de forma parecida com um trampolim: enquanto o mergulhador salta na ponta da prancha, ela vibra com uma amplitude muito grande e baixa frequência. Quando o mergulhador mergulha na água, o trampolim começa a vibrar muito mais rápido porque a massa total da prancha cai consideravelmente.

Assim, em linhas gerais, tudo consistiu em construir um "nanotrampolim" menor.

"Se você está medindo nanopartículas com uma grande prancha, é como ter um trampolim enorme com uma pequena mosca nele. Quando a mosca voa, você não nota qualquer diferença. É por isso tivemos que fazer trampolins muito pequenos," explicou Olcum.

Na proposta para construir a balança mais precisa do mundo, referida inicialmente, pesquisadores chineses propõem abandonar as vigas oscilantes, passando a fazer as medições apenas com luz, o que permitiria chegar à resolução dos zeptogramas, 1.000 vezes menos que os attogramas.

Bibliografia:

Weighing nanoparticles in solution at the attogram scale
Selim Olcum, Nathan Cermak, Steven C. Wasserman, Kathleen S. Christine, Hiroshi Atsumi, Kris R. Payer, Wenjiang Shen, Jungchul Lee, Angela M. Belcher, Sangeeta N. Bhatia, Scott R. Manalis
Proceedings of the National Academy of Sciences
Vol.: Published ahead of print
DOI: 10.1073/pnas.1318602111




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