Químicos desenvolvem o primeiro nanorrobô sintético em busca de luz para potenciais aplicações biomédicas
p Dr. Tang Yinyao mostrando o disco que contém milhões de nanorrobôs buscadores de luz sintética. Crédito:Universidade de Hong Kong
p Uma equipe de pesquisadores liderada pelo Dr. Jinyao Tang, do Departamento de Química, a Universidade de Hong Kong, desenvolveu o primeiro Nano robô sintético em busca de luz do mundo. Com tamanho comparável a uma célula sanguínea, esses minúsculos robôs têm o potencial de ser injetados no corpo dos pacientes, ajudando cirurgiões a remover tumores e permitindo uma engenharia mais precisa de medicamentos direcionados. As descobertas foram publicadas em outubro no início de uma importante revista científica
Nature Nanotechnology . p Há décadas é um sonho na ficção científica que pequenos robôs podem mudar fundamentalmente nossa vida diária. O famoso filme de ficção científica "Fantastic Voyage" é um bom exemplo, com um grupo de cientistas dirigindo seu Nano-submarino miniaturizado dentro do corpo humano para reparar um cérebro danificado. No filme "Terminator 2", bilhões de nanorrobôs foram montados no incrível corpo que muda de forma:o T-1000. No mundo real, é bastante desafiador fazer e projetar um Nano-robô sofisticado com funções avançadas.
p O Prêmio Nobel de Química 2016 foi concedido a três cientistas pelo "projeto e síntese de máquinas moleculares". Eles desenvolveram um conjunto de componentes mecânicos em escala molecular que podem ser montados em máquinas nano mais complicadas para manipular uma única molécula, como DNA ou proteínas no futuro. O desenvolvimento de minúsculas máquinas em nanoescala para aplicações biomédicas tem sido uma grande tendência da pesquisa científica nos últimos anos. Quaisquer avanços irão potencialmente abrir a porta para novos conhecimentos e tratamentos de doenças e desenvolvimento de novos medicamentos.
p Uma dificuldade no projeto de nanorrobôs é fazer com que essas nanoestruturas façam sentido e respondam ao ambiente. Dado que cada nanorrobô tem apenas alguns micrômetros de tamanho, que é ~ 50 vezes menor que o diâmetro de um fio de cabelo humano, é muito difícil espremer sensores eletrônicos normais e circuitos em nanorrobôs com preços razoáveis. Atualmente, o único método para controlar remotamente os nanorrobôs é incorporar minúsculos magnéticos dentro do nanorrobô e guiar o movimento através do campo magnético externo.
p O Nanorobot desenvolvido pela equipe do Dr. Tang usa a luz como força propulsora, e é a primeira equipe de pesquisa global a explorar o Nanorobot guiado por luz e demonstrar sua viabilidade e eficácia. Em seu artigo publicado em
Nature Nanotechnology , A equipe do Dr. Tang demonstrou a capacidade sem precedentes desses Nanorobôs de luz controlada enquanto "dançam" ou até mesmo soletram uma palavra sob controle de luz. Com uma nova estrutura Nanotree, os nanorrobôs podem responder à luz que brilha sobre ele como mariposas sendo atraídas pelas chamas. O Dr. Tang descreveu os movimentos como se "eles pudessem" ver "a luz e dirigir-se a ela".
p A equipe se inspirou em algas verdes naturais para o design do Nanorobot. Na natureza, algumas algas verdes evoluíram com a capacidade de sentir a luz ao seu redor. Mesmo apenas uma única célula, essas algas verdes podem sentir a intensidade da luz e nadar em direção à fonte de luz para a fotossíntese. A equipe do Dr. Jinyao Tang passou três anos para desenvolver com sucesso os Nanorobots. Com uma nova estrutura Nanotree, eles são compostos de dois materiais semicondutores comuns e de baixo preço:silício e óxido de titânio. Durante a síntese, silício e óxido de titânio são moldados em nanofios e, em seguida, organizados em uma minúscula heteroestrutura Nanotree.
p O Dr. Tang disse:"Embora o Nanorobot atual não possa ser usado para o tratamento de doenças ainda, estamos trabalhando no sistema nanorrobótico de próxima geração, mais eficiente e biocompatível. "
p "A luz é uma opção mais eficaz para a comunicação entre o mundo microscópico e o mundo macroscópico. Podemos conceber que instruções mais complicadas possam ser enviadas aos nanorrobôs, que fornecem aos cientistas uma nova ferramenta para desenvolver mais funções em nanorrobôs e nos levar um passo mais perto do cotidiano aplicações de vida, " ele adicionou.