Os lipossomas são pequenas vesículas esféricas com paredes compreendendo duas camadas de lipídios e contendo um núcleo aquoso. Essas estruturas artificiais foram desenvolvidas para a administração de drogas ou como transportadoras de substâncias ativas em produtos cosméticos. Outra possível aplicação envolve o encapsulamento de nanopartículas magnéticas em lipossomas para usá-las na transmissão de sinais.

Essa possibilidade é discutida em artigo publicado por um grupo de pesquisadores brasileiros apoiados pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP em Royal Society Open Science .

"Nossa pesquisa pertence à esfera da ciência básica, mas tem aplicações potenciais em campos como transmissão de sinais computacionais, por exemplo. Construímos um modelo com dois conjuntos de lipossomas. Um tipo era nanométrico, com um tamanho de cerca de 100 nanômetros, e o outro era um grupo de 'gigantes' medindo 10 a 20 micrômetros, "disse Iseli Lourenço Nantes Cardoso.

Cardoso é Professor Titular da Universidade Federal do ABC (UFABC) em Santo André, Brasil e foi co-investigador principal do estudo. O outro investigador principal foi Frank Nelson Crespilho, professor do Instituto de Química de São Carlos da Universidade de São Paulo (IQSC-USP).

Os lipossomas nanométricos e gigantes usados ​​no modelo foram projetados para imitar as células e transportadores de drogas, respectivamente, e para se fundir um com o outro. Em vez de entregar drogas, Contudo, os lipossomas nanométricos transportaram nanopartículas de magnetita com fluoróforos (moléculas fluorescentes) ou lipídios eletricamente carregados. Os fluoróforos e lipídios carregados foram usados ​​para transmitir sinais, enquanto as partículas magnéticas foram usadas para controlar a transmissão por meio de ímãs.

“Na situação inicial, as vesículas gigantes não tinham fluoróforos, cargas ou nanopartículas de magnetita. Após a fusão com os lipossomas nanométricos, que continham informações luminosas ou elétricas, as vesículas gigantes incorporaram essa informação. Eles também incorporavam as partículas magnéticas e, portanto, podiam ser atraídos por um ímã para a estação receptora de sinal. Isso criou a possibilidade de um mecanismo liga / desliga. Quando o ímã move a vesícula em direção à estação receptora, temos o estado 'ligado'. Quando está na direção oposta, temos o modo 'desligado', e o sinal está bloqueado, "Explicou Cardoso.

"No caso do sinal luminoso, as vesículas gigantes foram conduzidas por um tubo capilar para uma conexão de fibra óptica e daí para um espectrofluorímetro, que registrou o espectro de fluorescência. Para o sinal elétrico, usamos um sistema de transmissão de sinal magneto-eletroquímico. Quando as moléculas eletricamente carregadas são conduzidas a um eletrodo por um ímã, um sinal alto ocorre. Se o ímã for removido, o sinal está muito baixo, " ele disse.

De acordo com os pesquisadores, esses dispositivos podem ser usados ​​para realizar operações de lógica booleana em que as variáveis ​​e funções têm valores apenas de 0 e 1. Eles seriam combinados em pares para criar quatro díades:0-0, 0-1, 1-0 e 1-1. A primeira díade (0-0) seria a vesícula gigante sem fluoróforos, cargas ou partículas de magnetita. Com fluoróforos, mas sem magnetita, o dispositivo produz, mas não transmite um sinal de luz (0-1). Com magnetita, mas sem fluoróforos, a vesícula gigante pode ser transportada, mas não transmite sinal luminoso (1-0). Com fluoróforos e magnetita, ele transmite um sinal de luz (1-1).

O estudo foi realizado no âmbito do Projeto Temático "Interfaces em materiais:eletrônicos, magnético, propriedades estruturais e de transporte ", do qual o professor Adalberto Fazzio é o investigador principal, e demonstrado pela primeira vez que nanopartículas magnéticas podem ser usadas na interface do lipossoma para transmitir sinais luminosos ou elétricos.