Ciência e Saúde

Cientistas desenvolvem técnica para tecer fios, formando minúsculos casulos

Eles servem para embalar moléculas que, de outras maneiras, se degradariam; aplicações vão da indústria alimentícia à farmacêutica

postado em 19/07/2017 06:00
Os nanocasulos foram feitos usando um processo de microengenharia especialmente desenvolvido para essa pesquisa

Um grupo de pesquisadores da Universidade de Oxford desenvolveu versões microscópicas dos casulos produzidos por bichos-da-seda. As minúsculas cápsulas, que são invisíveis a olho nu, podem proteger materiais biomoleculares sensíveis, além de fornecerem matéria-prima para inovações tecnológicas em áreas como ciência alimentar, biotecnologia e fármacos.
Os nanocasulos foram feitos usando um processo de microengenharia especialmente desenvolvido para essa pesquisa. O processo imita, em microescala, a maneira como os bichos-da-seda da espécie Bombyx mori giram os casulos dos quais a seda natural é colhida. As cápsulas resultantes têm uma camada sólida e dura de nanofibrilas de seda, que envolvem e protegem um núcleo líquido, e são mais de mil vezes menores que as criadas pelos insetos.

[SAIBAMAIS]Em um artigo na revista Nature Communications, os cientistas sugerem que esses microcasulos são uma solução em potencial para um problema tecnológico comum: como proteger moléculas sensíveis que possuem benefícios nutricionais ou para a saúde, mas que podem facilmente se degradar e perder essas qualidades durante o armazenamento ou o processamento. Segundo os pesquisadores, a solução é embalar as substâncias em camadas de seda, capazes de abrigar pequenas partículas na fabricação de vários produtos, desde cosméticos a alimentos.

A mesma tecnologia poderia ser aplicada na produção de medicamentos que tratam uma ampla gama de doenças graves e debilitantes. No estudo, os pesquisadores mostraram, com sucesso, que os microcasulos de seda podem aumentar a estabilidade e a duração de um anticorpo que atua sobre uma proteína associada a doenças neurodegenerativas.

;Em uma variedade de áreas, existem moléculas ativas com propriedades benéficas. Mas o desafio é conseguirmos estabilizá-las para armazenamento;, diz Tuomas Knowles, pesquisador da Universidade de Oxford e principal autor do trabalho. ;Uma solução conceitualmente simples, mas extremamente eficaz, é colocar essas moléculas dentro de pequenas cápsulas. Tais cápsulas são feitas, normalmente, de polímeros sintéticos, o que pode ter uma série de inconvenientes. Recentemente, exploramos o uso de materiais totalmente naturais para esse propósito. Existe potencial para substituir os plásticos com biomateriais sustentáveis, como a seda, para esse fim;, explica.

;A seda natural já é usada em produtos como materiais cirúrgicos, então, sabemos que é segura para uso humano;, conta Fritz Vollrath, também da Universidade de Oxford e coautor do estudo. ;E o mais importante é que a nossa abordagem não altera o material, apenas sua forma;, afirma. Chris Holland, chefe do Grupo de Materiais Naturais da Universidade de Sheffield, acrescenta: ;A seda é surpreendente, porque, enquanto ela é armazenada como um líquido, o processo de fiação a transforma em um sólido;.

Tratamentos

Os microcasulos podem aumentar a vida útil das proteínas e das moléculas destinadas ao uso farmacêutico. Uma vez que a tecnologia tem a capacidade de preservar anticorpos que, de outra forma, se degradariam, eles permitiriam o desenvolvimento de novos tratamentos contra o câncer, ou voltados a condições neurodegenerativas, como doenças de Alzheimer e Parkinson.

Para explorar a viabilidade das microcápsulas de seda nessa aplicação, os pesquisadores as testaram, com sucesso, com um anticorpo desenvolvido para atuar na alfa-sinucleína, proteína que se pensa estar associada ao início do processo molecular que leva à doença de Parkinson. ;Algumas das estratégias terapêuticas mais eficazes são os anticorpos. Porém, eles tendem a não se manter estáveis nas altas concentrações necessárias para o uso médico. Ao introduzi-los nos microcasulos como o fizemos, conseguimos não só estender sua longevidade, mas ampliar a gama de anticorpos à nossa disposição. Estamos muito empolgados com as possibilidades de usar esse novo material;, conclui Tuomas Knowles.

"A seda natural já é usada em produtos como materiais cirúrgicos, então, sabemos que é segura para uso humano;

Fritz Vollrath, pesquisador da Universidade de Oxford e coautor do estudo

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