Aureus

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2 de junho de 2009

O espermatozóide artificial: Nanotransportador magnético


Fotografía do nanotransportador magnético, que permite comparar o seu tamanho com o do espermatozóide por baixo

Para muitas aplicações biomédicas, como a administração selectiva de fármacos ou a microcirurgia, é muito importante conseguir um transportador eficaz, suficientemente pequeno e propulsado externamente, sem fios.

Este é o trabalho desenvolvido por Peer Fischer e Ambarish Gosh, do Instituto Rowland da Universidade de Harvard, e publicado na revista de nanotecnología Nano Letters.

Primeiro, decidiram que para que um minúsculo objecto nadase num meio de grande viscosidade, o formato adequado devia ser semelhante aos flagelos celulares, uma estrutura helicoidal, uma coisa semelhante a um saca-rolhas. Depois, devia ser propulsado e dirigido de alguma maneira externa ao próprio transportador.

Os líquidos normais para os que se prevê a sua utilização, como o sangue, possuem grande viscosidade na escala nanométrica. Segundo Fischer, mexer-se neles é como tentar nadar numa piscina de asfalto num dia de muito calor.

A solução à que chegaram foi cobrir uma pequena bolacha de silício com pérolas de vidro, tudo em tamanhos nanométricos, e depois depositar vapor de dióxido de silício por cima, enquanto giravam a bolacha, formando assim a comprida cauda espiral que podemos ver na fotografia.

Finalmente, uma vez que o dióxido de silício solidificou, cobre-se uma das pontas do nanopropulsor com cobalto, para ter depois o metal magnético necessário para poder propulsa-lo mediante campos magnéticos (com íman).

Aplicando campos magnéticos e fazendo-os girar, faz-se girar a hélice, e movendo os campos magnéticos tridimensionalmente pode-se conduzir eficazmente o nanopropulsor.

Estes transportadores, com aspecto de espermatozóide, têm uma cabeça esférica de entre 0,2 e 0,3 micrómetros de diâmetro, e a cauda helicoidal mede entre 1 e 2 micrómetros de comprimento, ou seja, um espermatozóide é mais de 10 vezes maior do que o transportador (um micrómetro é a milésima parte de um milímetro, e corresponde a 1000 nanómetros).

No entanto, estes transportadores já conseguiram transportar um bocado de silício de 1000 vezes o seu tamanho e mover-se a uma velocidade de até 40 micrómetros por segundo.

A alternativa são os nanobots como o da fotografía, com a sua própria fonte de energía, mas muito maiores

A investigação agora se vai desenvolver com o objectivo de conseguir que efectivamente possa transportar produtos químicos, empurrar cargas, e actuar como sonda local nas medidas reologicas (medidas de viscosidade e fluidez dos líquidos).

Ver mais em New Scientist

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