Nas fronteiras da ciência cyborg
Já não sendo mais só para os
fãs de ficção científica, a tecnologia cyborg está-nos a trazer um progresso
tangível para pele eletrónica na vida real, próteses e circuitos
ultra-flexíveis. Agora levando este conceito de homem-máquina para um nível sem
precedentes, cientistas pioneiros estão trabalhando no casamento sem rutura
entre a eletrónica e a sinalização do cérebro com o potencial de transformar a
nossa compreensão de como o cérebro funciona - e como tratar suas doenças mais
devastadoras.
A apresentação teve lugar no
248.º Encontro Nacional & Exposição da Sociedade Química Americana
(American Chemical Society – ACS), a maior sociedade científica do mundo. O
encontro teve cerca de 12.000 apresentações visando uma ampla gama de temas da
ciência.
"Ao concentrarmo-nos
nas conexões nanoeletrónicas entre as células, podemos fazer coisas que ninguém
fez antes," diz Charles M. Lieber, Ph.D. "Nós realmente estamos a
caminhar para um novo regime de tamanho para não só o dispositivo que grava ou
estimula a atividade celular, mas também para todo o circuito. Nós podemos
fazer isso realmente parecer-se e comportar-se como material biológico
inteligente e suave, e integrá-lo com as células e redes celulares no nível do
tecido inteiro. Isso pode ficar em torno de um monte de problemas graves de
saúde em doenças neurodegenerativas no futuro. "
Estes distúrbios, tais como
a doença de Parkinson, que envolvem células nervosas com defeito, pode levar a
dificuldades com os movimentos mais banais e essenciais que a maioria de nós
tomamos por garantido: andar, falar, comer e engolir.
Os cientistas estão a
trabalhar arduamente para chegar ao fundo dos distúrbios neurológicos. Mas eles
envolvem órgão mais complexo do corpo - o cérebro - que é em grande parte
inacessível a uma análise detalhada, em tempo real. Essa incapacidade de ver o
que está a acontecer no centro de comando do corpo impede o desenvolvimento de
tratamentos eficazes para doenças que dele derivam.
Através do uso da
nanoeletrónica, poderia tornar-se possível para os cientistas olhar para o
interior das células, pela primeira vez, e ver o que está a acontecer de errado
em tempo real e, idealmente, colocá-las num caminho funcional novamente.
Nos últimos anos, Lieber tem
vindo a trabalhar para diminuir drasticamente a ciência cyborg para um nível
que é milhares de vezes menor e mais flexível que outros esforços de investigação
bioeletrónicos. A sua equipa fez nanofios ultrafinos que podem monitorar e
influenciar o que se passa no interior das células. Usando esses fios,
construíram andaimes de malha 3-D ultrafléxiveis, com centenas de unidades
eletrónicas endereçáveis, e têm crescido tecido vivo neles. Eles também
desenvolveram a sonda eletrónica mais ínfima de sempre que pode gravar até
mesmo a sinalização mais rápida entre as células.
A rápida sinalização das
células controla todos os movimentos do corpo, incluindo a respiração e a
deglutição, que são afetados nalgumas doenças neurodegenerativas. E é a este
nível que a promessa do trabalho mais recente de Lieber entra em cena.
Numa das últimas direções do
laboratório, a equipa de Lieber está a descobrir como injetar a sua pequena e
ultrafléxivel eletrónica no cérebro e permitir que se tornem totalmente
integrados com a web biológica existente de neurónios. Eles estão atualmente
nos estágios iniciais do projeto e estão trabalhando com ratos-modelo.
"É difícil dizer onde
este trabalho nos vai levar", diz ele. "Mas no final, eu acredito que
a nossa abordagem única nos levará num caminho para fazer algo realmente
revolucionário."
Lieber reconhece
financiamentos do Departamento de Defesa dos EUA, dos Institutos Nacionais de
Saúde e da Força Aérea dos EUA.
A ACS é uma organização sem
fins lucrativos privilegiada pelo Congresso dos EUA. Com mais de 161.000
membros, a ACS é a maior sociedade científica do mundo e líder global no
fornecimento de acesso à investigação no domínio da química através de suas
múltiplas bases de dados, revistas e jornais e conferências científicas. Os
seus escritórios principais estão em Washington, DC, e Columbus, Ohio (ambos
nos EUA).
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