No século 17, dois gigantes da ciência, Isaac Newton e Robert Hooke, estavam tentando entender como as asas de borboletas e pavões, que são feitos do mesmo material que nossas unhas e cabelos, poderiam cores de qualidade tão brilhante. Ambos chegaram à mesma conclusão, a cor era resultado de pequenas estruturas na asa, estruturas tão pequenas que eles próprios não podiam observar, mas deduziram que deviam existir.

A ciência e a tecnologia progrediram muito nesses 300 anos e não apenas podemos observar facilmente a estrutura da asa de uma borboleta que produz cores tão brilhantes, mas podemos prontamente criá-los nós mesmos. Inspirado por este tipo de cor estrutural, pesquisadores do Instituto de Ciência Integrada de Material Celular da Universidade de Kyoto (iCeMS), liderado pelo Prof. Easan Sivaniah, em colaboração com pesquisadores da Semmelweis University e da Kyoto University Medical School, produziram um dispositivo de cor estrutural para medir o batimento das células do coração que, esperam, ajude a acelerar o processo de testes farmacêuticos.

Como a asa de uma borboleta, este dispositivo produz cor estrutural a partir de micro-padrões desenvolvidos na superfície de um gel de polímero. As células cardíacas que batem no dispositivo causam a alteração da cor estrutural, que pode ser detectada facilmente com microscópios de baixa potência.

Durante o desenvolvimento farmacêutico, a triagem de drogas com diferentes tipos de células é essencial para eliminar drogas potencialmente perigosas antes de serem testadas em humanos. Durante esse estágio inicial, os métodos de alto rendimento são importantes para economizar tempo e custos. O novo dispositivo usa a contração das células do coração para alterar as propriedades de reflexão da luz do dispositivo e, como resultado, o batimento das células pode ser medido facilmente de uma forma não invasiva, facilitando testes de alto rendimento. Como autor principal, Andrew Gibbons diz, "As doenças cardíacas são uma das principais causas de morte em todo o mundo. É vital encontrar maneiras fáceis e precoces de examinar os bons medicamentos para pacientes cardíacos."

Os pesquisadores foram capazes de demonstrar a utilidade prática de seu novo dispositivo monitorando o padrão de batimento das células cardíacas durante a aplicação de medicamentos. Eles foram capazes de registrar o padrão de batimento de toda a cultura de células simultaneamente, devido à sua capacidade de observar sob baixa ampliação.

Prof. Sivaniah, O chefe do Laboratório de Pureosidade da iCeMS é especializado em ciência de polímeros e materiais e está interessado na interseção entre a ciência dos materiais e o mundo biológico. "Este foi um projeto único e emocionante para nós, não há muitos lugares que possam facilitar facilmente esse tipo de pesquisa multidisciplinar. "