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    Bactérias magnéticas como microbombas
    p Crédito:Unsplash / CC0 Public Domain

    p Os cientistas da ETH usam bactérias magnéticas para controlar líquidos em nível micro. Eles já estão pensando em usá-los na corrente sanguínea humana para a administração precisa de medicamentos contra o câncer a um tumor. p Os medicamentos contra o câncer têm efeitos colaterais, então por muitos anos, os cientistas têm explorado maneiras de transportar as substâncias ativas para um tumor no corpo da forma mais precisa possível. Esse é o único lugar onde as drogas devem fazer efeito. Uma abordagem é injetá-los na corrente sanguínea e controlar seu transporte em pequenos vasos nos locais do tumor, alterando localmente o fluxo sanguíneo com veículos minúsculos. Laboratórios de pesquisa criaram microrrobôs cuja forma e propulsão são inspiradas por bactérias e que são pequenos o suficiente para serem inseridos nos vasos sanguíneos. Esses microveículos podem ser alimentados de fora do corpo por um campo magnético em movimento.

    p Simone Schürle, professor do Departamento de Ciências e Tecnologia da Saúde, agora está dando um passo adiante:em vez de microrrobôs inspirados por bactérias, ela quer usar bactérias reais que são magnéticas. Os pesquisadores descobriram essas bactérias magnetotáticas no mar há 45 anos. Esses microrganismos absorvem o ferro dissolvido na água; cristais de óxido de ferro se formam em seu interior e se alinham em uma fileira. Como uma agulha de bússola, essas bactérias se alinham com o campo magnético da Terra para que possam navegar na água de maneira direcionada.

    p Controle preciso com campos magnéticos

    p A professora da ETH Schürle e sua equipe investigaram como usar um campo magnético para controlar essas bactérias em laboratório como forma de direcionar o fluxo de líquidos de forma controlada. Em seus experimentos, eles aplicaram apenas campos magnéticos rotativos relativamente fracos para girar as bactérias ao longo das direções desejadas. E com muitas bactérias em um enxame, provou ser possível mover o fluido que os rodeava. A bactéria produz um efeito semelhante ao de uma microbomba, o que significa que eles são capazes de mover substâncias ativas presentes no fluido em diferentes direções, por exemplo, da corrente sanguínea para o tecido tumoral. Ao usar campos magnéticos sobrepostos que localmente se reforçam ou se cancelam, esta atividade de bombeamento pode ser confinada a uma pequena região com extrema precisão, como a equipe da Schürle pôde mostrar em simulações.

    p Além disso, o princípio pode ser posto em ação fora do corpo para misturar diferentes líquidos localmente uns com os outros em recipientes muito pequenos sem ter que fabricar e controlar microbombas mecânicas.

    p Morto ou vivo

    p Seu trabalho está focado principalmente em investigar a abordagem e descrever como a bactéria pode controlar o fluxo. Antes que essas bactérias possam ser usadas no corpo humano, sua segurança deve primeiro ser investigada. Contudo, trazer bactérias para o corpo por razões médicas é uma abordagem que a ciência já está perseguindo sob o termo "terapêutica viva, "embora com outros tipos de bactérias, como E. coli.

    p Também deve ser possível usar bactérias não naturais para futuras aplicações médicas. A biologia sintética pode ser usada para construir bactérias que apresentam propriedades funcionais otimizadas e são seguras para uso no corpo humano, por exemplo, não causando reações alérgicas. A Schürle pode imaginar tratamentos com bactérias que são mortas antes de serem introduzidas no corpo, bem como tratamentos com bactérias vivas.

    p Controle fino por meio de autopropulsão

    p Também é conhecido há várias décadas que certos tipos de bactérias anaeróbias (que não requerem oxigênio para crescer) se acumulam preferencialmente em tumores de pacientes com câncer. Em outras palavras, essas bactérias naturalmente preferem as condições de baixo oxigênio nos tumores ao invés do resto do corpo. Embora isso tenha sido investigado em bactérias diferentes das usadas pela equipe de Schürle, a biologia sintética pode ser usada para combinar as vantagens de várias espécies bacterianas. Isso pode levar ao desenvolvimento de bactérias que se aproximam do tumor alimentadas por seus próprios flagelos (apêndices em forma de chicote) e podem ser transportadas com precisão para o interior do tecido tumoral usando forças magnéticas externas.


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