Imagine o casamento de metais duros ou semicondutores com produtos orgânicos ou biológicos macios. Imagine o estranho, descendência maravilhosa - materiais híbridos nunca concebidos pela Mãe Natureza.

As aplicações em medicina e manufatura são surpreendentes, diz o biólogo Steven Lenhert, o mais novo rosto docente da nanociência na The Florida State University.

Que tal um telefone celular equipado com um "laboratório em um chip" que pode diagnosticar doenças? Isso e muito mais são possibilidades reais, de acordo com Lenhert.

“A nanotecnologia já está salvando vidas, e será crucial para a sustentabilidade da vida como a conhecemos na Terra, " ele disse.

Lenhert é o autor principal de um artigo inovador publicado na edição de abril de 2010 da Nature Nanotechnology .

Aos 32 anos, ele é reconhecido internacionalmente por seu trabalho inovador no campo em evolução da bionanotecnologia - a união da biologia e nanotecnologia - e um processo relacionado, Nanolitografia Dip-Pen (DPN), que usa um afiado, dispositivo semelhante a uma caneta e "tinta" para "escrever" padrões em nanoescala em superfícies sólidas. Ambos são capazes de produzir materiais com enorme potencial não apenas para aplicações de diagnóstico em saúde, mas também para praticamente qualquer campo que utilize materiais, da engenharia de tecidos à descoberta de medicamentos e à fabricação de chips de computador.

Em outras palavras, é uma tecnologia de grande porte em nanoescala. A nanotecnologia abrange objetos que medem apenas 100 nanômetros ou menos em pelo menos uma de suas dimensões. Um nanômetro equivale a um bilionésimo de um metro.

"Pense em um nanômetro como o comprimento que um cabelo cresce em um segundo, "Lenhert disse.

O estado da Flórida contratou Lenhert para aprimorar ainda mais o grupo interdisciplinar de professores que formam o Integrative NanoScience Institute (INSI) - uma parte importante da ambiciosa iniciativa Pathways of Excellence da universidade. Espera-se que seu trabalho de ponta em nanobiologia sirva como um complemento ideal para a ciência dos materiais e a pesquisa de engenharia já em andamento lá.

Juntos, eles pretendem fazer do instituto um centro de bionanotecnologia de classe mundial.

Como membro do INSI, Lenhert irá colaborar na pesquisa de ponta do Instituto com professores ilustres de biologia celular e molecular, química e bioquímica, Ciência de materiais, engenharia química e biomédica, e física.

O artigo que ele e colegas de trabalho publicaram ("Lipid multilayer grades") em Nature Nanotechnology descreve uma técnica baseada em DPN que ele desenvolveu em suas instituições anteriores, Universidade de Muenster da Alemanha e Instituto de Tecnologia de Karlsruhe. A técnica tem aplicações biológicas promissoras. Ele permite a detecção codificada por cores de várias moléculas através da difração de luz e fina, camadas de lipídios em nanoescala.

"Acabamos com uma classe de material fundamentalmente nova - na verdade, um biometamaterial, que é um biomaterial que não existe na natureza, "Lenhert disse.

"Ele atua como um biossensor, que responde à presença de um agente biológico combinando um elemento biológico sensível com um dispositivo físico, "ele disse." Nosso biossensor realmente faz o dispositivo físico fora do próprio elemento biológico.

"A aplicação mais próxima do mundo real para este material é em diagnósticos médicos, "Lenhert disse." A ideia seria ter um portátil, chip acessível e descartável que pode permitir que seu celular diagnostique condições médicas que atualmente requerem uma visita a um médico e amostras sendo enviadas para um laboratório. Este conceito é conhecido como 'laboratório em um chip, 'e poderia analisar, dizer, sangue ou urina. Um teste de gravidez caseiro é um exemplo semelhante que já funciona, mas outros tipos de testes ainda precisam ser reais, laboratórios avançados. "

Lenhert é um mestre de xadrez que joga competitivamente, quando ele não está em seu laboratório. Nasceu em Salt Lake City, ele recebeu seu doutorado em 2004 pela Universidade de Muenster. Até recentemente, ele estava liderando um grupo de pesquisa em nanociências na Alemanha. Então, em uma conferência em 2009, ele encontrou um panfleto do estado da Flórida sobre o Integrated NanoScience Institute.

"Continha o que considero a descrição perfeita da minha motivação científica, "Lenhert disse." Agora, aqui estou. O que é mais empolgante e impressionante para mim é a maneira como todos os membros do INSI, de vários departamentos FSU, de repente se sentem em casa juntos por causa da palavra 'nanociência'.

"Como estudante de pós-graduação, tive a sorte de ser capaz de trabalhar como uma ponte entre diferentes departamentos, incluindo biologia, Medicina, química e física, "disse ele." Percebi que muitas das soluções para um problema específico podem já existir do outro lado da rua. É por isso que gosto do cluster INSI no estado da Flórida, porque é baseado neste princípio. "

"Steve Lenhert não é um biólogo tradicional - ele está fazendo a biologia de amanhã hoje, "disse o professor Bryant Chase da FSU, presidente do departamento de ciências biológicas.

"Seu treinamento em nanotecnologia, bem como em biologia, permite que ele responda a questões biológicas por meio de novos experimentos que não poderiam ter sido realizados antes, "Chase disse." Ele está projetando novos
ferramentas com aplicações inéditas na ciência e na medicina. Ele também participa de uma iniciativa chamada 'NanoProfessor, 'que ensina o corpo docente como tornar a nanociência mais acessível e envolvente para alunos de graduação. Steve é ​​um 'prodígio'. "