Robôs de DNA podem ajudar na cura de doenças e agora são criados em minutos

Robôs de DNA podem ajudar na cura de doenças e agora são criados em minutos

Por Gustavo Minari | Editado por Luciana Zaramela | 20 de Abril de 2021 às 17h30

Imagine um robô composto de filamentos de DNA navegando pela corrente sanguínea, levando remédios, detectando doenças ou fazendo diagnósticos em tempo recorde. Até bem pouco tempo atrás, isso seria apenas roteiro de filme de ficção científica, mas agora os cientistas da Universidade Ohio State, nos EUA, deram um passo importante para tornar isso possível.

Os pesquisadores desenvolveram um software capaz de projetar nanodispositivos de DNA muito mais complexos em apenas alguns minutos. O “MagicDNA” combina filamentos minúsculos de DNA com estruturas mecânicas como rotores e dobradiças, fazendo com que os dispositivos possam realizar todo tipo de tarefas.

"Anteriormente, podíamos construir dispositivos com até seis componentes individuais e conectá-los a juntas e dobradiças e tentar fazê-los executar movimentos complexos. Com este software, não é difícil fazer robôs ou outros dispositivos com mais de 20 componentes que são muito mais fáceis de controlar”, explica o professor Hai-Jun Su.

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Nanodispositivo em forma de "garra" (Imagem: Reprodução/Ohio State University)

Processo de construção

Técnicas mais antigas permitiam projetar nanodispositivos em duas dimensões, deixando todo o processo de criação muito mais lento. Como o novo software, os cientistas agora podem fazer todo o projeto em 3D e isso proporciona a fabricação de robôs muito mais complexos e eficientes.

Com o 3D na jogada, já é possível construir estruturas de DNA de cima para baixo e vice-versa. Nos designs que começam por baixo, os pesquisadores podem combinar os filamentos com outros componentes, dando um controle mais preciso sobre o dispositivo. Já nos projetos que começam de cima, eles conseguem moldar o dispositivo aos filamentos geometricamente.

Juntas, essas duas possibilidades de design aumentam o nível de complexidade que pode ser empregado em um robô. É como em uma linha de montagem de automóveis, onde as máquinas trabalham ao mesmo tempo, em posições diferentes. Isso deixa o processo mais rápido e reduz a possibilidade de erros.

O segredo está no software

Além de simplificar as etapas de produção, o programa de computador criado pelos pesquisadores permite fazer simulações de como os nanodispositivos de DNA funcionariam no mundo real.

“À medida que você torna essas estruturas mais complexas, é difícil prever exatamente como elas serão e como se comportarão. É fundamental poder simular como nossos dispositivos irão realmente operar", disse o coautor do projeto, professor Carlos Castro.

Alguns dispositivos projetados com a ajuda do software se parecem com um avião. Eles possuem braços com garras robóticas que podem pegar itens minúsculos e são mil vezes menores em diâmetro que um fio de cabelo humano.

Nanorrobô "avião" mil vezes mais fino que um fio de cabelo (Imagem: Reprodução/Ohio State University)

Multitarefa

O maior avanço dessa descoberta é que nanodispositivos mais complexos podem realizar várias tarefas ao mesmo tempo. Os robôs de DNA poderão não só detectar uma doença, mas também reagir a ela, liberando remédios ou eliminando o patógeno.

"Queremos ser capazes de projetar robôs que respondam de uma maneira particular a um estímulo ou se movam de uma determinada maneira", completa o professor Castro.

Recrutar nanorrobôs para fazer parte do exército que compõe nosso sistema imunológico é a chave para vencer a guerra contra doenças que hoje demoram para ser descobertas e são difíceis de tratar.

Você acha que os nanorrobôs podem revolucionar a medicina do futuro? Comente.

Fonte: Ohio State University

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