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Biotecnologia/Tecnologia/Ciências

Novidade: Novos tipos de sensores. Entra em ação a Nanotecnologia biomimética.

03/11/2008
NOVIDADES

Pesquisadores do Instituto de Biologia Estrutural Jean-Pierre Ebel (CEA-CNRS-Universidade Joseph Fourier) e do Instituto de Pesquisas em Tecnologias e Ciências para a Vida, ambos franceses, acabam de desenvolver uma nova geração de biossensores (1). Através da engenharia de proteínas, criaram proteínas combinando duas funções: o reconhecimento de um sinal químico e sua tradução em um sinal elétrico. Essa nova geração de biossensores poderá formar o tijolo de base de sistemas de detecção miniaturizados, utilizáveis para o teste de medicamentos, o diagnóstico, ou a detecção de agentes tóxicos.

No momento da medicina personalizada, a análise biológica vai sair dos laboratórios especializados para ser feita diretamente ao pé do leito dos pacientes. A pesquisa na área das biotecnologias se volta, portanto, mais e mais, para o desenvolvimento de novas nanotecnologias, permitindo detectar de forma simples e rapidamente uma informação específica. A fim de desenvolver biossensores mais performantes, os pesquisadores do IBS se interessaram pelas proteínas responsáveis pela transmissão do sinal na comunicação intercelular. Sendo a célula delimitada por uma membrana lipídica impermeável, a passagem de informação ou de substâncias é assegurada por proteínas membranares especializadas. Dentre estas, os receptores identificam os sinais químicos provenientes de outras células ou do ambiente, enquanto os canais iônicos se encarregam da transferência de íons responsáveis pela geração de sinais elétricos.





Princípio de funcionamento de um ICCR (Ion Channel Coupled Receptor): num ICCR, o receptor esta ligado a um canal iônico de modo a criar uma ligação mecânica rígida entre as duas proteínas. Uma vez que o receptor detecta uma molécula X, ele sofre uma mudança de estrutura que é diretamente transmitida ao canal. O grau de abertura do canal é assim modificado e o fluxo de íons que atravessa o canal alterado. Este fluxo de íons é facilmente medido sob a forma de uma corrente elétrica.

Créditos: Institut de Biologie Structurale (IBS)



Os pesquisadores conseguiram, assim, criar proteínas artificiais associando receptores e canais iônicos. Batizados ICCR (Ion Channel Coupled Receptor; em português: Receptor Acoplado a um Canal Iônico), esses nanoobjetos de cerca de 10 nm de comprimento são capazes de detectar moléculas biológicas (hormônios, neurotransmissores) via parte receptora e de induzir um sinal elétrico via parte canal. Tais biossensores podem detectar e assinalar a presença de uma quantidade, mesmo ínfima, de moléculas. A capacidade dos ICCR de gerar diretamente um sinal elétrico é um trunfo determinante para sua integração nos sistemas eletrônicos miniaturizados.

Num primeiro momento, os pesquisadores conceberam esses biossensores para dois alvos farmacológicos principais, a fim de permitir o desenvolvimento de testes de novos medicamentos. Outras aplicações, tais como o teste de diagnóstico in vitro ou de detecção de agentes tóxicos, são desde já perspectivadas. Esse trabalho, que está no âmbito do projeto europeu Receptronics (2) (www.receptronics.org), constitui um dos primeiros sucessos da abordagem biomimética em nanotecnologia.


Notas:

1) Biossensor: dispositivo capaz de identificar e de assinalar a presença de um composto biológico no ambiente.

2) Receptronics: Projeto europeu, voltado para as Nanotecnologias e Nanociências, cujo objetivo é aliar biologia, nanotecnologia e microeletrônica para criar sistemas miniaturizados ultra-sensíveis para a detecção de biomoléculas.

CNRS, 09 de setembro, 2008 (Tradução - MIA).


Nota do Scientific Editor: o trabalho que deu origem a esta notícia: "Coupling íon channels to receptors for biomolecule sensing", de autoria C.J. Moreau, J.P. Dupuis, J. Revilloud, K. Arumugam e M. Vivaudou, foi publicado na revista Nature Nanotechnology, Online, em 07 setembro 2008, doi: 10.1038/nnano.2008.242.

 

Fonte:

 

http://www.lqes.iqm.unicamp.br/canal_cientifico/lqes_news/lqes_news_cit/lqes_news_2008/lqes_news_novidades_1212.html

 

 


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