Gotículas que nadam em direção à dissolução podem inspirar microrobôs fluidos
Condensados de proteínas quimicamente ativas nadam em direção uns aos outros. Crédito:Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47889-y Os pesquisadores descobriram que gotículas líquidas microscópicas nadam em direção a condições de solvente que favorecem sua dissolução. Este mecanismo pode estar subjacente a alguns processos de transporte dentro das células vivas e pode ser explorado para desenvolver microrobôs fluidos.
A pesquisa foi publicada em 9 de maio na Nature Communications pelo autor sênior Eric Dufresne, professor de ciência e engenharia de materiais na Cornell Engineering e de física na Faculdade de Artes e Ciências. O autor principal é Etienne Jambon-Puillet, pesquisador da École Polytechnique e ex-membro do Laboratório de Materiais Macios e Vivos da Dufresne.
Trabalhando com modelo de condensados de albumina de soro bovino (BSA), a equipe de pesquisa mostrou que as gotículas nadam ao longo de gradientes químicos. Quando as gotículas são carregadas com uma enzima, elas podem produzir seus próprios gradientes e nadar umas em direção às outras, de acordo com o artigo da revista.
“Percebemos que os produtos químicos que induzem a natação de Marangoni também impactam a estabilidade da mistura. Eles mudam o ponto crítico do sistema e, portanto, a composição de cada fase, em equilíbrio”, disse Jambon-Puillet. "Os produtos químicos que favorecem a mistura reduzem a diferença de composição entre a fase densa e diluída e, portanto, a tensão interfacial."
Em todos esses casos, os pesquisadores observaram as gotículas nadando em direção a condições de solvente que favorecem sua dissolução, comportamento que chamam de “dialitaxia”, que esperam ser genérico e que deveria ser aplicado a qualquer sistema macromolecular de fases separadas.
"Encontramos um mecanismo poderoso para mover coisas em escalas minúsculas. Estamos analisando sistemas naturais para entender como isso poderia impactar a fisiologia celular e desenvolvendo sistemas sintéticos para executar tarefas de forma autônoma", disse Dufresne.
