Nanorrobôs que navegarão no corpo humano ficam mais rápidos

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/11/2008

[Imagem: Angewandte Chemie]

A equipe do Dr. Joseph Wang ganhou renome mundial depois de organizar a primeira corrida de nanomotores do mundo. Ganhar a próxima versão da nanocorrida deverá ser ainda mais fácil, graças a um novo melhoramento que Wang e sua equipe incorporaram em um nanomotor biologicamente inspirado.

Motores biológicos

Copiando o mecanismo de funcionamento dos flagelos das bactérias, Wang desenvolveu um nanobastão que cria um movimento de cargas elétricas, impulsionando sua carga para a frente em uma velocidade imbatível.

"Esses nanobastões viajam cerca de 75 vezes o seu próprio comprimento em um segundo. Nós estamos nos aproximando da velocidade dos mais eficientes nanomotores biológicos, incluindo as bactérias flageladas," dizem os pesquisadores em seu artigo.

Nanorrobôs para o corpo humano

Os nanomotores são desenvolvidos para se mover em meios líquidos. Isto porque suas primeiras aplicações deverão ser no transporte rápido de medicamentos para áreas específicas do corpo humano e no carregamento de moléculas ao longo dos minúsculos canais dos microlaboratórios do tamanho de um chip, os chamados biochips.

Um nanomotor não lembra em nada os motores convencionais, sejam elétricos ou de combustão interna. Eles têm o formato de um fio minúsculo cujas pontas são feitas de dois metais diferentes. Eles também não possuem tanques de combustível, retirando o combustível de que necessitam do meio líquido em que viajam.

Nanomotor clássico

O "modelo clássico" desses nanomotores, que ainda não é capaz de viajar no interior do corpo humano, é um nanotubo de ouro e platina que utiliza peróxido de hidrogênio (água oxigenada) como combustível. Esses nanomotores, que já foram construídos por diversas equipes de pesquisadores ao redor do mundo, viajam em velocidades entre 10 e 20 micrômetros por segundo.

O que a equipe do Dr. Wang conseguiu foi turbinar o nanomotor, fazendo-o atingir uma velocidade de 150 micrômetros por segundo. O truque foi substituir a porção de ouro do nanobastão por uma liga de ouro e prata.

Como o nanomotor funciona

O funcionamento do nanomotor é inteiramente químico, ou seja, ele não possui partes móveis.

O segmento de platina atua como catalisador para quebrar o peróxido de hidrogênio (H₂O₂) em oxigênio (O₂) e prótons (H+). Isso o torna um absorvedor dos elétrons em excesso, que são transferidos para o segmento de ouro e prata, onde eles aceleram a reação de redução do peróxido de hidrogênio e dos prótons para formar água.

A liberação do oxigênio e da água produz uma pequena corrente elétrica, que impulsiona o nanomotor através do fluido, com o segmento de platina virado para a frente.

"A liga de prata e ouro faz os elétrons serem transferidos mais rapidamente," explica o pesquisador. "Isto aumenta a taxa de decomposição do combustível e o nanobastão é acelerado mais rapidamente."

Segundo Wang, aditivos colocados no meio líquido ou variações no segmento de platina poderão fazer com que os nanomotores nadem ainda mais rapidamente. No modelo atual, a velocidade do nanomotor é controlada pela proporção entre prata e ouro na liga de seu segmento posterior.

Mais tópicos