postado em 20/04/2009 08:00
Ela tem metade da espessura do cabelo humano, gira incessantemente a uma velocidade de até 100 micrômetros por segundo, é capaz de nadar até chegar a regiões antes inatingÃveis e pode revolucionar a medicina, ao inaugurar a era da microrobótica terapêutica. Pela primeira vez, cientistas criaram uma bactéria artificial com potencial de curar pacientes. Bradley Nelson ; especialista do Instituto de Robótica e Sistemas Inteligentes do Instituto Federal SuÃço de Tecnologia de Zurique (ETHZ, pela sigla em suÃço-alemão) ; afirmou que sua descoberta deve ser testada em humanos por volta de 2014. Os microrrobôs chamados de Bactérias Artificiais Flageladas (ABFs, pela sigla em inglês) foram inspirados na própria natureza.
Tudo começou em 2005, quando Bradley e seus colegas desenvolveram pequenos sensores feitos com nanoestruturas em forma de hélice. ;Percebemos que algumas dessas estruturas eram parecidas em tamanho e formato ao flagelo das bactérias;, explica o lÃder do grupo de pesquisa, referindo-se ao filamento responsável pela locomoção de organismos unicelulares. No ano seguinte, eles começaram a pensar sobre como poderiam adaptar essas nanobobinas para que fossem usadas como ;caudas; para bactérias.
;Começamos a estudar a fÃsica de como as pequenas coisas nadam e percebemos que a solução desenvolvida pela Escherichia coli é realmente engenhosa;, afirmou Bradley. A conclusão veio com a análise do trabalho de Howard Berg, um professor da Universidade de Harvard que em 1973 descobriu que essa bactéria nadava fazendo rotações em seu flagelo. ;Foi aà que tentamos produzir uma máquina capaz de nadar como se fosse uma bactéria de mesmo tamanho;, acrescentou. O cientista do ETHZ acredita que sua criação possa ser usada no transporte de medicamentos até locais especÃficos do corpo, como a retina. ;As ABFs poderiam ser usadas, por exemplo, para depositar sementes radioativas que encolhem tumores de próstata, um tratamento chamado de braquiterapia;, explicou. ;As ABFs nadam cerca de 20 micrômetros por segundo, mas podem atingir até 100 micrômetros por segundo facilmente.;
O potencial terapêutico dessas microbactérias vai além disso: os especialistas do ETHZ esperam que elas removam placas de gordura depositadas em artérias ou ajudem os biólogos a modificarem as estruturas celulares muito pequenas para manipulação direta pelos pesquisadores. Em experimentos iniciais, a equipe de Bradley conseguiu fazer com que as ABFs carregassem microesferas de poliestireno, uma espécie de resina termoplástica.
Obstáculos
Uma das principais dificuldades da pesquisa foi construir um pequeno motor com as mesmas caracterÃsticas do mecanismo de rotação das bactérias ; que tem apenas 45 nanômetros de comprimento (45 bilionésimos de um metro). ;Ao percebermos que a fabricação de um motor tão Ãnfimo seria impossÃvel, pensamos em como impulsionar o flagelo externamente;, disse Bradley. A solução veio com o desenvolvimento de uma pequena quantidade de nÃquel, um material magnético que serviria como uma ;cabeça; para a cauda. ;Nós geramos um campo magnético em rotação usando grandes bobinas externas, que exercem uma força na cabeça da bactéria artificial e fazem o flagelo girar;, revelou. Com pequenas mudanças na direção do campo magnético em rotação, seria possÃvel estimular a ABF a nadar na direção desejada pelos cientistas.
O monitoramento da ABF dentro do corpo humano será outro desafio. Os especialistas esperam que os médicos tenham a certeza de que as microbactérias conduzirão os medicamentos até o órgão correto do corpo humano. Para isso, eles têm testado tecnologias como raios X (CT Scan), tomografia com emissão de posÃtrons (PET), ressonância magnética e ultrassom. Segundo Bradley, o preciso mapeamento das ABFs permitirá o planejamento de uma rota até o alvo. Por enquanto, os obstáculos para os testes em humanos são tecnológicos. ;Com recursos suficientes e a ajuda de médicos e da indústria biomédica, eu creio que possamos ter os primeiros testes clÃnicos em humanos em cinco anos;, afirmou Bradley.
Leia a entrevista na Ãntegra
Veja vÃdeo da microbactéria em movimento