p Uma equipe liderada pelos cientistas Lawrence Livermore criou um novo tipo de canal iônico baseado em nanotubos de carbono curtos, que podem ser inseridos em bicamadas sintéticas e membranas de células vivas para formar minúsculos poros que transportam água, prótons, pequenos íons e DNA. p Essas "porinas" de nanotubos de carbono têm implicações significativas para futuras aplicações de saúde e bioengenharia. As porinas de nanotubos eventualmente podem ser usadas para entregar drogas ao corpo, servem como base para novos biossensores e aplicações de sequenciamento de DNA, e ser usados ​​como componentes de células sintéticas.

p Os pesquisadores há muito tempo estão interessados ​​no desenvolvimento de análogos sintéticos de canais de membrana biológica que podem replicar alta eficiência e extrema seletividade para o transporte de íons e moléculas que são normalmente encontrados em sistemas naturais. Contudo, esses esforços sempre envolveram problemas de trabalho com sintéticos e nunca corresponderam às capacidades das proteínas biológicas.

p Ao contrário de tomar uma pílula que é absorvida lentamente e aplicada em todo o corpo, nanotubos de carbono podem localizar uma área exata para tratar sem prejudicar os outros órgãos ao redor.

p "Muitos medicamentos bons e eficientes que tratam doenças de um órgão são bastante tóxicos para outro, "disse Aleksandr Noy, um biofísico LLNL que liderou o estudo e é o autor sênior do artigo publicado na edição de 30 de outubro da revista, Natureza . "É por isso que a entrega em uma determinada parte do corpo e apenas liberá-la ali é muito melhor."

p A equipe Lawrence Livermore, junto com colegas da Fundição Molecular do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley, Campi da University of California Merced e Berkeley, e a Universidade do País Basco, na Espanha, criaram um novo tipo de sistema muito mais eficiente, Canal de poro de membrana biocompatível de um nanotubo de carbono (CNT) - uma molécula semelhante a um canudo que consiste em uma folha de grafeno enrolada.

p Esta pesquisa mostrou que, apesar de sua simplicidade estrutural, Porinas CNT exibem muitos comportamentos característicos de canais iônicos naturais:eles se inserem espontaneamente nas membranas, alternar entre estados de condutância metaestável, e apresentam bloqueios induzidos por macromoléculas característicos. A equipe também descobriu que, assim como nos canais biológicos, o canal local e as cargas da membrana podem controlar a condutância iônica e a seletividade iônica das porinas CNT.

p "Descobrimos que esses nanoporos são uma plataforma biomimética promissora para o desenvolvimento de interfaces celulares, estudando transporte em canais biológicos, e a criação de biossensores, "Noy disse." Estamos pensando nas porinas CNT como um primeiro nanoporo sintético verdadeiramente versátil que pode criar uma gama de aplicações em biologia e ciência dos materiais. "

p "Tomados em conjunto, nossas descobertas estabelecem as porinas CNT como um protótipo promissor de um canal de membrana sintética com robustez inerente aos desafios biológicos e químicos e biocompatibilidade excepcional que deve ser valiosa para aplicações de interface celular e bionanofluídica, "disse Jia Geng, um pós-doutorando que é o primeiro co-autor do artigo.

p Kyunghoon Kim, um pós-doutorado e outro co-autor, acrescentou:"Também esperamos que nossas porinas CNT possam ser modificadas com 'portas' sintéticas para alterar drasticamente sua seletividade, abrindo possibilidades interessantes para seu uso em células sintéticas, entrega de drogas e biossensorização. "