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Ciência
Quinta - 15 de Julho de 2004 às 10:41

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Um micróbio é capaz de sentir perigo ambiental muito antes de um ser humano. Mas como é possível dizer o que um micróbio está sentindo? E como forçar um micróbio a se comunicar? Cientistas acreditam que a solução seja a utilização de chip de silício como interface.

O microbiologista Gary Sayler, da Universidade do Tennessee, desenvolveu um dispositivo que usa chips para coletar sinais de bactérias modificadas. Os pesquisadores já usam esses aparelhos, conhecidos como BBICs (Circuitos Integrados de Aviso Bioluminescentes) para medir poluição ambiental. Agora, com o apoio da Nasa, a agência espacial norte-americana, ele e sua equipe estão desenvolvendo uma versão para naves espaciais.

O grupo de Sayler, que inclui os pesquisadores Steve Ripp, Syed Islam e Ben Blalock, modificou geneticamente micróbios que brilham em verde-azulado na presença de contaminantes. Então eles juntaram essas bactérias a microluminômetros -chips desenhados para medir a luz.

O que os BBICs oferecem, explica Sayler, é um dispositivo de baixo custo e baixo consumo de energia para detectar poluentes. Cada BBIC mede cerca de 2 mm por 2 mm, e o dispositivo todo, incluindo sua fonte de energia, terá o tamanho aproximado de uma caixa de fósforo, e será capaz de monitorar o ambiente em volta continuamente.

A Nasa está interessada em detectar contaminantes porque as naves são herméticamente seladas. Vapores invisíveis de experimentos científicos ou toxinas produzidas por fungos e outros biofilmes podem se acumular e se tornar um perigo para os astronautas. Os BBICs podem ser construídos para detectar quase tudo: amônia, cádmio, cobalto, cobre, proteínas, chumbo, mercúrio, ultrasom, radiação ultravioleta, zinco -e a lista continua.

O sistema é surpreendentemente resistente. Como os micróbios sobrevivem em uma ampla gama de ambientes, é possível desenhar BBICs que possam aguentar locais muito ou extremamente contaminados. "Eles podem na verdade fazer o trabalho em coisas como motores a jato", diz Sayler.

Embora os micróbios possam proteger a si mesmos das toxinas, eles ainda têm uma série de necessidades -comida, por exemplo. Mantê-los vivos, diz Sayler, "é uma parte significante do trabalho"

Um problema é que os micróbios precisam ser imobilizados de tal forma que permaneçam próximos ao chip. O desafio, diz Sayler, é tentar descobrir como imobilizar os micróbios de modo que eles sobrevivam tanto quanto possível.

Os pesquisadores estão testando várias substâncias que irão manter os micróbios no lugar. Algo com boa transparência óptica também é crucial, claro, porque caso os micróbios "se acendam", o chip pode perceber isso. O imobilizante tem de ser poroso, de modo que os contaminantes possam entrar em contato com eles. Também deve conter nutrientes, para que os micróbios se alimentem nele. Deve permitir micróbios suficientes, mas não em excesso. "Estamos basicamente tentando alimentar organismos imobilizados em uma matriz sem que eles cresçam. Se eles crescerem, isso muda o total de células no sistema, e confunde o sistema de quanta luz representa que grau de contaminação."

(É preciso alguns poucos milhares de micróbios por chip, diz Sayler, de modo a gerar luz suficiente. Não é tanto quanto parece - apenas o suficiente para cobrir a cabeça de uma agulha.)

Sayler espera desenvolver um gel em que os micróbios possam se manter funcionais por vários meses. Os sensores seriam provavelmente colocados nas paredes das naves, continuamente monitorando a atmosfera. Eles também irão monitorar a si mesmos, para verificar se os micróbios estão bem. "Podemos induzir eletricamente células a produzirem luz, então podemos pulsar o sistema de vez em quando para ver se os organismos estão ativos."

"Depois de, digamos, seis meses, o chip mandaria um sinal dizendo 'opa, é hora de trocar esse sensor defeituoso'. Um astronauta então pegaria um pacote de micróbios congelados e seco, adicionaria uma mistura, e os colaria no sensor". Nada mais tem de ser feito até a próxima vez em que o sinal fica fraco, seis meses depois. É um sistema de baixa manutenção.

Esses BBICs são úteis na Terra, também. Eles podem detectar formaldeído emitido por móveis de madeira pressionados ou fungos difíceis de serem detectados geralmente implicados na "síndrome do prédio doente". "Se o dispositivo funcionar como planejado, pode se tornar um meio muito barato de de monitoramento", diz Sayler. "Você pode ir até a farmácia da esquina, comprar um desses, e colaria na sua parede. O sensor diria se seus carpetes estão se desgastando, ou se você tem problemas com fungos."

BBICs avançados podem servir como monitores de bioterrorismo para segurança nacional; como meios de detectar danos ao DNA de astronautas, ou como meios de diagnósticos para médicos. Um exemplo: Sayler imagina BBICs como parte do tratamento de diabéticos. Um BBIC implantável, equipado com um chip de rádio poderia monitorar o nível de glucose no sangue e comunicar-se com dispositivos de liberação de insulina. Tais aparelhos poderiam também escanear fluidos do corpo atrás de certas proteínas que sinalizam tumores -em outras palavras, um sistema para detecção precoce do câncer.

Muito mais pesquisa precisa ser feita antes que essas idéias tornem-se realidade. Fazer BBICs funcionarem em naves é um bom começo.





Fonte: Nasa




URL Fonte: https://homenews.com.br/noticia/2328/visualizar/