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Pesquisadores criam célula artificial responsiva ao ambiente

por Kamila Jessie | 03/09/2019
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O funcionamento das células é completamente baseado em química. Foi pensando nisso que pesquisadores do Imperial College London desenvolveram uma célula artificial que responde às alterações químicas no ambiente. As implicações disso podem estar relacionadas desde medicina até remediação de ambientes. A gente explica:

quimica células
Imagem: bitesizebio.com

As células biológicas funcionam com base em respostas a alterações químicas no ambiente em que se encontram. Exemplos disso são nossos neurotransmissores (“love is just a bunch of chemical reactions!”), produção de energia (lembram daquele ciclo de Krebs assustador?) ou mesmo a destruição por osmose.

A questão é que, em células naturais, essas respostas químicas podem ser muito complexas, envolvendo várias etapas. Isso dificulta a engenharia, por exemplo, se os pesquisadores quisessem fazer com que as células naturais produzissem algo útil, como uma molécula de medicamento.

Em vez disso, os pesquisadores da biotecnologia estão criando células artificiais que imitam essas respostas químicas de uma maneira muito mais simples, permitindo que sejam mais facilmente projetadas.

Células artificiais responsivas:

A equipe do Imperial College London criou as primeiras células artificiais que podem detectar e responder a um sinal químico externo por meio da ativação de uma via artificial de sinalização. Eles criaram células que detectam íons de cálcio e respondem emitindo fluorescência, isto é, brilhando.

O trabalho desenvolvido foi a criação uma célula artificial que possui compartimentos menores no interior, como vesículas ou vacúolos. A borda da célula é formada por uma membrana que contém poros, que permitem a entrada de íons de cálcio. Dentro da célula, os íons de cálcio ativam enzimas que fazem com que as vesículas liberem partículas fluorescentes.

célula química
Imagem: PNAS.org

Esse mecanismo químico de regulação das células artificiais é uma alternativa à tendência de alteração genética das células biológicas para cumprirem funções de biotecnologia.

Aplicações das células artificiais:

Esses sistemas podem ser desenvolvidos para uso em biotecnologia. Por exemplo, poderíamos imaginar a criação de células artificiais capazes de detectar marcadores de câncer e sintetizar uma droga já dentro do corpo. Outra situação a pensar seriam células que pudessem detectar metais no meio ambiente e metabolizá-los, promovendo biorremediação.

Os pesquisadores defendem o uso de células artificiais para criar respostas químicas, argumentando que elas podem misturar mais facilmente elementos encontrados na natureza do que adicionar um elemento externo a um sistema biológico existente.

Fonte: Phys.org; PNAS.

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Kamila Jessie

Engenheira ambiental e sanitarista, MSc. e atualmente doutoranda em Engenharia Hidráulica e Saneamento pela Universidade de São Paulo. http://orcid.org/0000-0002-6881-4217

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