Logotipo Biotec AHG

Nanoantenas na sinalização celular

Imprimir .

A manutenção do equilíbrio orgânico (homeostasia), nas suas mais diversas funções, a reparação de tecidos, o funcionamento do sistema imunológico, todos esses mecanismos estão atrelados a uma complexa rede de comunição existente entre todas as células.  A sinalização celular tem um papel fundamental nesse processo devido a habilidade que elas possuem em perceber e responder de forma precisa aos estímulos do ambiente que as envolvem. Possíveis erros no processamento da informação celular podem acarretar em desequilíbrios orgânicos e doenças.

Compreendendo melhor os processos de sinalização celular, é possível tratar de forma mais eficiente diversas doenças. Esse é tema central do estudo realizado por pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Berkeley pertencente ao Departamento de Energia dos EUA (DOE) e da Universidade da Califórnia (UC), que desenvolveram a primeira aplicação prática de nanoantenas ópticas na membrana celular. Os resultados desse estudo podem ser encontrados na revista NanoLetters.

Com base no fenômeno conhecido como plasmônica (do inglês plasmonic) - setor da tecnologia em nanoescala frequentemente chamada de "luz por meio de fios" - os cientistas desenvolveram uma técnica para membranas lipídicas artificiais, em que bilhões de nanoantenas de ouro intensificam a fluorescência ou um sinal óptico Raman (Efeito Raman) - fenômeno de espalhamento inelástico da luz através da matéria - de uma proteína que passa centena de vezes por pontos estratégicos sem serem tocadas.

De acordo com o químico e pesquisador da UC e do DOE, Jay Groves, em entrevista ao Science Daily, a técnica é minimamente invasiva, pois não há necessidade de interação direta das proteínas com as nanoantenas, o que impede que ocorra algum tipo de alteração nessas moléculas, no que diz respeito à sua estrutura, comportamento e orientação.

As emissões de fluorescência ocorrem a partir das biomoléculas marcadas com corantes que ao serem estimulados pela luz e pela espectroscopia de Raman, dispersam luz por meio de vibrações moleculares, as quais servem para identificar e localizar essas moléculas. Quando colocadas em forma de triângulos, as nanopartículas de ouro são emparelhadas em formação ponta-a-ponta, servindo como antenas ópticas e capturando e concentrando as ondas de luz, de forma que o efeito plasmódico é muito amplificado.

O pesquisador esclareceu também que o espaçamento entre as nanoantenas é um dos fatores primordiais para o sucesso do processo. Ainda de acordo com o cientista, o tamanho dos nanotriângulos de ouro determina a frequência de ressonância dos plasmons (junção de plasma e fóton) de superfície. 

A partir das membranas artificiais desenvolvidas através de uma bicamada de fluido de moléculas lipídicas, feita pelos cientistas, é possível estudar com grande precisão como os padrões de propriedades espaciais físico-químicas nas superfícies da membrana influenciam o comportamento das células. Com essa nova tecnologia, os pesquisadores poderão traçar a trajetória de difusão de proteínas, individualmente.

Segundo Groves, a principal vantagem desta técnica é a capacidade de observação individual de biomoléculas num contexto dinâmico de comunicação celular. Ele disse que esta é a primeira vez que nanoantenas são fabricadas em uma membrana de fluido de forma a permitir a observação de cada molécula no sistema, conforme ela passa através das antenas.

 

05/04/2012
Arlei Maturano - Equipe Biotec AHG
 

 © Biotec AHG 2012  - Todos os direitos reservados -  Rua Dr. Melo Alves, 529, cj. 82. Cerqueira César. São Paulo - SP. Cep: 01417-010