p Os olhos de muitos insetos, incluindo a mosca da fruta, são cobertos por um fino, revestimento transparente composto por minúsculas protuberâncias com anti-reflexo, propriedades anti-adesivas. Um artigo publicado na revista Natureza revela os segredos de como este nanorrevestimento é feito. p Os autores, da Universidade de Genebra (UNIGE) e da Universidade de Lausanne (UNIL) - em conjunto com a ETH Zurich (ETHZ) - mostram que o revestimento consiste apenas em dois ingredientes:uma proteína chamada retinina e cera da córnea. Esses dois componentes geram automaticamente a rede regular de protuberâncias, desempenhando as funções de ativador e inibidor, respectivamente, em um processo de morfogênese modelado na década de 1950 por Alan Turing. A equipe multidisciplinar conseguiu até reproduzir artificialmente o fenômeno, misturando retinina e cera em diferentes tipos de superfície. Este processo, que é muito barato e é baseado em materiais biodegradáveis, foi usado para obter nano-revestimentos com uma morfologia semelhante à dos insetos, com funcionalidades anti-adesivas e anti-reflexivas que podem ter inúmeras aplicações em áreas tão diversas como lentes de contato, implantes médicos e têxteis.

p "O nanorrevestimento que cobre a superfície dos olhos de alguns insetos foi descoberto no final da década de 1960 em mariposas, "diz Vladimir Katanaev, professor do Departamento de Fisiologia e Metabolismo Celular da Faculdade de Medicina da UNIGE e investigador principal do estudo. "É feito de uma rede densa de pequenas saliências com cerca de 200 nanômetros de diâmetro e várias dezenas de nanômetros de altura. Tem o efeito de reduzir a reflexão da luz."

p A córnea de um inseto sem revestimento reflete normalmente cerca de 4% da luz incidente, enquanto a proporção cai para zero em insetos que possuem a cobertura. Embora uma melhoria de 4% possa parecer pequena, é uma vantagem suficiente - especialmente em condições escuras - ter sido selecionado durante a evolução. Graças às suas propriedades anti-adesivas, o revestimento também oferece proteção física contra as menores partículas de poeira no ar.

p O professor Katanaev entrou neste campo de pesquisa há dez anos. Em 2011, ele e sua equipe foram os primeiros a descobrir o nano-revestimento nos olhos das moscas-das-frutas (Drosophila melanogaster). Este inseto é muito mais adequado para pesquisas científicas do que as mariposas, em particular porque seu genoma foi completamente sequenciado.

p Alan Turing:luz guia

p Com base em seus resultados preliminares, em 2015, o professor Katanaev e seus colegas sugeriram que o nanorrevestimento resultou de um mecanismo de morfogênese que o matemático britânico Alan Turing modelou na década de 1950. Este modelo sustenta que duas moléculas são organizadas automaticamente para produzir padrões em patches ou tiras regulares. O primeiro serve como um ativador, iniciar um processo onde um padrão especial emerge e se amplifica. Mas também estimula a segunda molécula ao mesmo tempo, que atua como um inibidor e se difunde mais rapidamente. Esse modelo tornou possível explicar fenômenos naturais em escala macroscópica - como as manchas em um leopardo ou as listras em uma zebra - e em escala microscópica, mas nunca ainda em escala nanoscópica.

p O pesquisador baseado em Genebra agora reuniu mais evidências para apoiar essa hipótese. Graças às análises bioquímicas e ao uso da engenharia genética, O professor Katanaev e seus colegas conseguiram identificar os dois componentes envolvidos no modelo de reação-difusão desenvolvido por Turing. Isso depende de uma proteína chamada retinina e cera produzida por várias enzimas especializadas, dois dos quais foram identificados. Retinin desempenha o papel de ativador:com sua forma inicialmente não estruturada, adota uma estrutura globular ao entrar em contato com a cera e começa a gerar o padrão. A cera, por outro lado, desempenha o papel de inibidor. O jogo de força entre os dois leva ao surgimento do nanorrevestimento.

p Nanorrevestimento artificial

p “Conseguimos, posteriormente, produzir retinina a um custo muito baixo usando bactérias geneticamente modificadas para esse fim, "diz o professor Katanaev." Depois de purificá-lo, nós o misturamos com diferentes ceras comerciais em superfícies de vidro e plástico. Fomos então capazes de reproduzir o nano-revestimento com muita facilidade. É semelhante em aparência ao revestimento encontrado em insetos e tem propriedades anti-reflexas e anti-adesivas. Achamos que podemos depositar este tipo de nano-revestimento em quase qualquer tipo de superfície, incluindo madeira, papel, metal e plástico. "

p Os testes iniciais mostraram que o revestimento é resistente a 20 horas de lavagem em água (é facilmente danificado por detergente ou arranhões, embora melhorias tecnológicas possam torná-lo mais robusto). As propriedades antirreflexo já despertaram certo grau de interesse entre os fabricantes de lentes de contato, enquanto as propriedades anti-adesivas podem atrair os produtores de implantes médicos. De fato, esse tipo de revestimento pode permitir controlar onde as células humanas se encaixam. A indústria já possui as técnicas necessárias para obter esse resultado. Mas eles usam métodos severos, como lasers ou ácidos. A solução da equipe de Genebra tem a vantagem de ser barata, benigno e totalmente biodegradável.