terça-feira, 24 de julho de 2012

Pesquisadores criam medusa artificial capaz de nadar





A medusa artificial é feita de silicone e células de rato. Ela é capaz de nadar através de impulsos elétricos /AFP



Experimento pode representar avanço na engenharia de tecidos humanos.


Uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech) e da Universidade de Harvard criaram a chamada medusoide: uma medusa que se movimenta através de estímulos elétricos a partir da estrutura de uma água viva e de células musculares de ratos. O estudo foi publicado na revista “Nature Biotechnology”.


Acredita-se que medusas são os animais com multi órgãos mais antigos do mundo, e que, possivelmente, estão presentes na Terra há cerca de 500 milhões de anos. 


Como utilizam um músculo para bombear a água e se mover, sua função — num nível muito básico — é similar a de um coração humano, o que faz com que este animal seja um bom sistema biológico a ser analisado para que se tenha progressos na engenharia de tecidos.



— Um dos objetivos de nosso estudo foi avançar na engenharia de tecidos — ressalta Janna Nawroth, autora principal da pesquisa pela Caltech. — Cientistas copiam um tecido ou órgão apenas se baseando no que eles pensam ser importante, mas sem entender se estes componentes são relevantes para se conseguir a função desejada, e sem analisar primeiro como se pode utilizar diferentes materiais.


O estudo acrescenta que algumas funções do organismo — neste caso, a natação — não podem ser realizadas se apenas forem copiados seus elementos individuais, sem se levar em conta o todo. 



Kevin Kit Parker, profesor de Bioengenharia e Física Aplicada da Universidade de Harvard, trabalhou, durante anos, com John Dabiri, professor de Aeronáutica e Bioengenharia na Caltech, e tutor de Nawroth, para compreender os fatores principais que contribuem para a propulsão das medusas, incluindo a disposição de seus músculos, como contraem e relaxam seu corpo, e de que maneira os efeitos fluidodinâmicos ajudam ou dificultam seus movimentos. Em seguida, os pesquisadores começaram a desenhar a medusa artificial.




Os cientistas selecionaram um material elástico e gelatinoso, relativamente similar ao de uma medusa real para formar seu corpo. 



A equipe utilizou um polímero de silicone e um padrão de proteínas. Quando ela foi colocada em ambiente líquido, condutor de eletricidade, e mudaram a voltagem de zero para cinco volts, a medusoide começou a nadar com contrações sincronizadas.



Segundo os pesquisadores, com relativamente poucos componentes — como silicone e células —, foi possível reproduzir alguns dos comportamentos complexos de natação e alimentação de medusas biológicas. 



Este avanço da engenharia com base na biologia demonstra que, em vez de simplesmente imitar a natureza, a atenção deve se concentrar na função dos órgãos. Os especialistas afirmam que esta nova estratégia de design poderá ser aplicada na engenharia inversa de órgãos musculares de seres humanos.



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