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Robótica

Andarilho robótico de DNA imita o sistema de transporte das células

Redação do Site Inovação Tecnológica - 21/04/2009

Andarilho robótico de DNA imita o sistema de transporte das células
Químicos criaram um andarilho robótico bípede, feito inteiramente com moléculas de DNA, capaz de imitar o sistema de transporte de uma célula.
[Imagem: New York University]

Cientistas utilizaram moléculas de DNA para criar um andarilho robótico bípede capaz de caminhar de forma autônoma, imitando o sistema de transporte que funciona no interior das células.

O andarilho de DNA não é exatamente um nanorrobô, mas um sistema de acionamento ou motorização que poderá vir a acionar um nanorrobô.

Motores moleculares sintéticos

Ele funciona apenas em condições extremamente controladas de laboratório, mas o feito representa um passo importante rumo à criação de motores moleculares sintéticos de maior complexidade.

Os cientistas esperam que, um dia, nanorrobôs acionados por esses motores moleculares sintéticos possam ser capazes de ajudar a combater doenças e aplicar medicamentos no interior do corpo humano diretamente nos pontos onde eles são necessários, evitando todos os efeitos colaterais principalmente das quimioterapias atuais.

Componentes da vida

Em toda a sua complexidade, a vida tem dois componentes que interessam muito aos cientistas que pesquisam a possibilidade de construir robôs microscópicos: o DNA, que contém as instruções para a produção das proteínas, moléculas extremamente complexas, e tipos específicos de proteínas, como a quinesina, que funcionam como motores moleculares, uma parte essencial no sistema de transporte dos compostos químicos necessários à vida.

Na natureza, fitas de DNA, cada uma contendo quatro moléculas - ou bases - "procuram" por outras fitas cujas bases se equivalem para formar a conhecida molécula de DNA, em formato de parafuso. Esse processo natural é chamado pelos cientistas de automontagem, porque a construção da estrutura final não depende da atuação de processos externos.

Combustível e trilho de DNA

O que os cientistas das universidades de Nova Iorque e Harvard, ambas nos Estados Unidos, fizeram agora foi usar duas fitas de DNA para funcionarem como o combustível que empurra o robô andarilho sobre um trilho formado por outra fita de DNA.

O robô andarilho move-se para a frente porque novos pares de bases são formados a cada passo, um processo que cria a energia necessária para o movimento.

Robôs andarilhos de DNA já demonstrados anteriormente, que também andavam sobre trilhos formados por moléculas de DNA, não funcionavam de forma autônoma, exigindo que mais "combustível" fosse injetado no sistema a cada passo. Mas era difícil sincronizar seus passos e eles rapidamente "descarrilavam."

O motor de DNA agora demonstrado forma ele próprio novas pares de DNA necessárias ao seu movimento à medida que caminha. Simultaneamente, as fitas de DNA que atuam como combustível fazem o motor molecular conectar-se à trilha e liberar suas pernas, permitindo o movimento coordenado em passos autônomos e consecutivos.

A trilha de DNA, por onde o andarilho molecular caminha, mede 49 nanômetros. A distância de 49 nanômetros está para 1 metro, assim como 1 metro está para o diâmetro da Terra.

Para conhecer outra pesquisa que utiliza moléculas de DNA para criar motores moleculares, veja Motores moleculares de DNA vão impulsionar nanorrobôs e Biocomputadores moleculares implantáveis poderão revolucionar a Medicina.

Bibliografia:

Artigo: A Bipedal DNA Brownian Motor with Coordinated Legs
Autores: Tosan Omabegho, Ruojie Sha, Nadrian C. Seeman
Revista: Science
Data: April 2009
Vol.: 324. no. 5923, pp. 67 - 71
DOI: 10.1126/science.1170336






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