Mão robótica em nanoescala feita de DNA agarra e inativa vírus

Com informações da New Scientist - 30/05/2023

Estrutura da nanomão de DNA.
[Imagem: Lifeng Zhou et al. - 10.1101/2023.04.26.538490]

Nanomão de DNA

Uma mão robótica em nanoescala, com quatro dedos dobráveis, consegue agarrar objetos do seu tamanho, o que inclui vírus e nanopartículas, ou até bem maiores.

Lifeng Zhou e seus colegas da Universidade de Illinois, nos EUA, construíram a nanomão usando o método de origami de DNA, no qual uma longa e única fita de DNA sintético é "grampeada" por pedaços de DNA mais curtos, que se combinam com sequências específicas na fita mais longa.

Os quatro dedos da nanomão são unidos a uma "palma", formando uma cruz quando a mão está aberta. Cada dedo tem apenas 71 nanômetros de comprimento e possui três juntas, como um dedo humano.

Os pesquisadores fizeram uma série de experimentos para demonstrar as possibilidades de uso dessas mãos ultraminiaturizadas. Na demonstração da capacidade de agarrar um objeto, eles adicionaram tiras de DNA complementar a nanopartículas de ouro, medindo entre 50 e 100 nanômetros de diâmetro, o que permitiu que os dedos as agarrassem.

Em outro teste, a equipe adicionou aos próprios dedos pedaços extras de DNA que se ligam à proteína de pico do vírus SARS-CoV-2. As nanomãos então conseguiam agarrar os vírus, e aqueles que haviam sido agarrados eram incapazes de infectar as células que cresciam em uma cultura.

Demonstrações feitas para agarrar objetos (em cima) e vírus (embaixo).
[Imagem: Lifeng Zhou et al. - 10.1101/2023.04.26.538490]

Mãos robóticas para carregar medicamentos

Os pesquisadores também construíram versões da nanomão capazes de fluorescer quando se ligam a um vírus específico, o que pode ajudar a detectar esses agentes infecciosos.

Eles agora estão explorando se as minúsculas mãos robóticas podem ser usadas para introduzir medicamentos dentro das células.

Uma vantagem das nanomãos para aplicações médicas desse tipo é que o DNA normal é decomposto rapidamente por enzimas no sangue, mas as estruturas de origami de DNA sintético são mais estáveis. E podem ser fabricadas para durar mais usando luz ultravioleta para criar ligações extras entre os fios ou revestindo-os com polímeros.

"Já começamos os testes em animais, mas com diferentes nanoestruturas de DNA, há algum tempo," contou o professor Xing Wang.

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