Cientistas da Universidade Cornell, nos Estados Unidos, criaram um material artificial que possui três características principais de vida -  metabolismo, automontagem e organização. Os engenheiros responsáveis pela criação do material utilizaram o DNA para fabricar máquinas a partir de biomateriais que teriam características de coisas vivas.

Isso só aconteceu porque o DNA, além de responsável por toda vida conhecida, também é um polímero. Assim, se aproveitando da natureza única da molécula, os engenheiros da universidade criaram máquinas simples com propriedades dos seres vivos.

Foram utilizados materiais que eles chamam de DASH (DNA-based Assembly and Synthesis of Hierarchical). Algo como Montagem Baseada no DNA e Síntese de Hierarquia, em livre tradução. Tais engenheiros conseguiram construir um material de DNA com as três características-chave da vida.

Novo material

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Mas engana-se quem acredita que os cientistas desejam criar uma nova forma de vida. Eles desejam na verdade criar uma máquina com características realistas.

“Estamos introduzindo um novo conceito de material natural, alimentado por seu próprio metabolismo artificial. Nós não estamos fazendo algo que esteja vivo, mas estamos criando materiais que são muito mais vivos do que já foram vistos antes”, disse Dan Luo, professor de Engenharia biológica e ambiental na Faculdade de Agricultura e Ciências da Vida.

A grande inovação no experimento é o metabolismo programado que é codificado nos materiais do DNA. O conjunto de instruções para o metabolismo e a regeneração autônoma fazem com o que o material consiga crescer sozinho.

A criação do material foi publicada em um artigo na revista cientifica Science Robotics. No artigo, os cientistas descreveram o metabolismo como o sistema pelo qual "os materiais que compõem a vida são sintetizados, montados, dissipados e decompostos de forma autônoma de maneira controlada e hierárquica usando processos biológicos".

O futuro

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Para se manter vivo, um organismo deve ser capaz de gerar novas células, descartando as antigas e seus resíduos. Esse processo então foi duplicado pelos cientistas da Cornell usando o DASH. Criou-se então um material que pode surgir por conta própria a partir de blocos de construção em nanoescala. Ele se organiza em polímeros e depois em formas de mesoescala.

Moléculas de DNA foram duplicadas centenas de milhares de vezes, o que resultou em cadeias de DNA repetido com poucos milímetros de comprimento. A solução com a reação foi injetada em um dispositivo microfluídico, facilitando a biossíntese.

Tal fluxo "lavou" os materiais, o que fez com que o DNA sintetizasse seus próprios filamentos. O material possuía sua própria locomoção, com a extremidade dianteira crescendo enquanto o fim de sua cauda se desfazia, o fazia com que ele se arrastasse.

"Os projetos ainda são primitivos, mas mostraram uma nova rota para criar máquinas dinâmicas a partir de biomoléculas. Estamos em um primeiro passo na construção de robôs naturais por meio do metabolismo artificial", explicou Shogo Hamada, principal autor do trabalho bem como professor e pesquisador associado no laboratório de Luo.

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"Mesmo a partir de um design simples, fomos capazes de criar comportamentos sofisticados como corridas. O metabolismo artificial poderia abrir uma nova fronteira na robótica".

O material criado durou apenas dois ciclos de síntese e degradação. Entretanto, a longevidade poderá em breve ser estendida, segundo os pesquisadores. O que poderia levar a mais gerações do material, resultando, no futuro, em uma "maquina de autorreprodução realista", disse Hamada.

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Publicado em: 26/04/19 14h30