p Engenheiros da Universidade da Califórnia em San Diego desenvolveram minúsculos robôs movidos a ultrassom que podem nadar no sangue, removendo bactérias nocivas junto com as toxinas que elas produzem. Esses nanorrobôs de prova de conceito podem um dia oferecer uma maneira segura e eficiente de desintoxicar e descontaminar fluidos biológicos. p Os pesquisadores construíram os nanorrobôs revestindo os nanofios de ouro com um híbrido de plaquetas e membranas de glóbulos vermelhos. Este revestimento de membrana celular híbrida permite que os nanorrobôs realizem as tarefas de duas células diferentes ao mesmo tempo - plaquetas, que se ligam a patógenos como a bactéria MRSA (uma cepa de Staphylococcus aureus resistente a antibióticos), e glóbulos vermelhos, que absorvem e neutralizam as toxinas produzidas por essas bactérias. O corpo dourado dos nanorrobôs responde ao ultrassom, o que lhes dá a capacidade de nadar rapidamente sem combustível químico. Essa mobilidade ajuda os nanorrobôs a se misturarem de forma eficiente com seus alvos (bactérias e toxinas) no sangue e acelerar a desintoxicação.

p O trabalho, publicado em 30 de maio em Ciência Robótica , combina tecnologias pioneiras de Joseph Wang e Liangfang Zhang, professores do Departamento de NanoEngenharia da Escola de Engenharia da UC San Diego Jacobs. A equipe de Wang desenvolveu os nanorrobôs movidos a ultrassom, e a equipe de Zhang inventou a tecnologia para revestir nanopartículas em membranas celulares naturais.

p "Ao integrar revestimentos de células naturais em nanomáquinas sintéticas, podemos transmitir novos recursos a pequenos robôs, como a remoção de patógenos e toxinas do corpo e de outras matrizes, "disse Wang." Esta é uma plataforma de prova de conceito para diversas aplicações terapêuticas e de biodetoxificação. "

p "A ideia é criar nanorrobôs multifuncionais que possam realizar tantas tarefas diferentes ao mesmo tempo, "disse a co-autora Berta Esteban-Fernández de Ávila, um pós-doutorado no grupo de pesquisa de Wang na UC San Diego. "A combinação de plaquetas e membranas de glóbulos vermelhos em cada revestimento de nanorrobô é sinérgica - as plaquetas têm como alvo as bactérias, enquanto os glóbulos vermelhos visam e neutralizam as toxinas que essas bactérias produzem. "

p O revestimento também protege os nanorrobôs de um processo conhecido como bioincrustação - quando as proteínas se acumulam na superfície de objetos estranhos e os impedem de operar normalmente.

p Os pesquisadores criaram o revestimento híbrido separando primeiro as membranas inteiras das plaquetas e dos glóbulos vermelhos. Eles então aplicaram ondas sonoras de alta frequência para fundir as membranas. Uma vez que as membranas foram retiradas de células reais, eles contêm todas as funções originais das proteínas da superfície celular. Para fazer os nanorrobôs, pesquisadores revestiram as membranas híbridas em nanofios de ouro usando química de superfície específica.

p Os nanorrobôs são cerca de 25 vezes menores do que a largura de um fio de cabelo humano. Eles podem viajar até 35 micrômetros por segundo no sangue quando alimentados por ultrassom. Em testes, os pesquisadores usaram os nanorrobôs para tratar amostras de sangue contaminadas com MRSA e suas toxinas. Depois de cinco minutos, essas amostras de sangue tinham três vezes menos bactérias e toxinas do que as amostras não tratadas.

p O trabalho ainda está em um estágio inicial. Os pesquisadores observam que o objetivo final não é usar os nanorrobôs especificamente para tratar infecções por MRSA, mas mais geralmente para desintoxicar fluidos biológicos. Trabalhos futuros incluem testes em animais vivos. A equipe também está trabalhando na fabricação de nanorrobôs de materiais biodegradáveis ​​em vez de ouro.

p Título do artigo:"Nanorrobôs híbridos funcionalizados por biomembrana para remoção simultânea de bactérias patogênicas e toxinas." Os co-autores incluem co-autores conjuntos Pavimol Angsantikul e Doris. E Ramirez-Herrera, Fernando Soto, Hazhir Teymourian e Diana Dehaini, Yijie Chen, tudo na UC San Diego.