Uma vez no território da ficção científica, "nanobots" estão mais perto do que nunca de se tornarem realidade, com possíveis aplicações na medicina, fabricação, robótica e fluida. Hoje, cientistas relatam progresso no desenvolvimento de máquinas minúsculas:eles fizeram bombas de nanorrobôs que destroem os agentes nervosos, enquanto administra simultaneamente um antídoto.

Os pesquisadores apresentarão seus resultados hoje no 256º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

De acordo com Ayusman Sen, Ph.D., o investigador principal do projeto, este estudo surgiu de uma pesquisa mais geral destinada a fazer nanorrobôs a partir de enzimas. "Temos estudado como converter energia química em movimento, "ele diz." Nós pegamos a energia que é gerada a partir de reações catalíticas para causar o movimento das enzimas. "

Para fazer seus nanobots, Sen e seu grupo da Universidade Estadual da Pensilvânia usaram enzimas encontradas na natureza. Estas são proteínas que ajudam a ocorrer reações químicas específicas, converter um reagente (matéria-prima) em um produto.

A constatação de que as enzimas podem se mover ao catalisar uma reação é uma descoberta relativamente nova. Anteriormente, os cientistas pensaram que essas proteínas flutuavam no citoplasma da célula por difusão passiva, encontrar seus reagentes e outras enzimas por meio de interações mais ou menos aleatórias. Contudo, Sen e outros mostraram recentemente que, quando as enzimas catalisam uma reação, eles se movem. Os pesquisadores ainda não têm certeza de como esse movimento ocorre, mas provavelmente envolve uma mudança na forma da enzima após a catálise. O grupo de Sen mostrou que essas proteínas podem até nadar ao longo de um caminho em direção a níveis mais elevados de reagente. Essas características tornam as enzimas um material atraente para o desenvolvimento de nanorrobôs.

"Se pegarmos enzimas e as ancorarmos em uma superfície para que não possam se mover, e damos a eles seu reagente, eles acabam bombeando o fluido ao seu redor, "Sen diz." Portanto, eles atuam como bombas de fluido em miniatura que podem ser usadas para uma variedade de aplicações. "Ele observa que os nanorrobôs bombeiam líquido a uma taxa de vários microlitros¬ - ou milionésimos de litro - por segundo.

Sen e seus colegas de trabalho fizeram nanorrobôs para neutralizar os organofosforados, uma classe de agentes nervosos. A exposição a esses produtos químicos durante o combate militar ou ataques terroristas pode causar danos neurológicos permanentes, e em alguns casos, morte. Uma enzima, chamado ácido organofosforado anidrolase, pode destruir esses agentes nervosos. Os pesquisadores imobilizaram essa enzima em um gel que também continha um antídoto. A exposição a organofosforados ativa a enzima. "A enzima bombeia ativamente o composto organosfosfato e o destrói, e ao mesmo tempo injeta um antídoto, "Sen diz. Importante, o sistema não requer nenhuma fonte de energia externa porque a enzima é alimentada pelo reagente organofosforado.

As bombas nanobot podem algum dia ser incorporadas em roupas de proteção para os militares ou socorristas, Sen diz. Ele também está explorando aplicações para nanorrobôs baseados em outras enzimas, por exemplo, um dispositivo de bombeamento de insulina para tratar diabetes e um sistema de entrega de drogas alimentado por enzimas. A Universidade Estadual da Pensilvânia entrou com um pedido de patente sobre a nova tecnologia promissora. "Se você quiser fazer bombas que irão bombear quantidades muito pequenas de líquido de uma forma muito precisa, esta é uma maneira de fazer isso, "Sen diz.