Uma “mão” robótica microscópica feita de DNA, capaz de capturar vírus individuais, detectar infecções com alta precisão e até bloquear a entrada de partículas virais nas células humanas.  

Essa espetacular tecnologia foi recentemente desenvolvida por pesquisadores da University of Illinois, Urbana-Champaign, EUA – aponta estudo. 

A impressionante inovação recebeu o nome de NanoGripper e já está sendo considerada um dos avanços mais promissores da chamada nanorrobótica biomédica.  

O que é o NanoGripper? 

O NanoGripper é um nanorrobô construído a partir de uma única fita de DNA dobrada em uma estrutura tridimensional extremamente pequena.  

Inspirado nas mãos humanas e nas garras de aves, ele possui quatro “dedos” flexíveis conectados a uma espécie de palma. Cada dedo contém três falanges conectadas por articulações rotativas microscópicas que permitem movimentos de dobra semelhantes aos de uma mão real.  

O projeto foi liderado pelo pesquisador Xing Wang, que utilizou técnicas avançadas de “DNA origami” — método que usa moléculas de DNA como material de engenharia para criar estruturas nanométricas programáveis.  

Como essa “mão” microscópica funciona? 

Os dedos do NanoGripper possuem moléculas especiais chamadas aptâmeros de DNA, capazes de reconhecer alvos específicos, como proteínas presentes na superfície de vírus.

Quando o nanorrobô identifica um alvo, seus dedos se fecham automaticamente ao redor da partícula, literalmente “agarrando” o vírus.  

Nos testes realizados pelos cientistas, o NanoGripper conseguiu capturar partículas do SARS-CoV-2, vírus responsável pela COVID-19.  

O sistema foi tão eficiente que permitiu detectar o vírus em amostras humanas com sensibilidade comparável aos testes RT-qPCR, considerados padrão ouro no diagnóstico da doença.  

“Estamos usando DNA por suas propriedades estruturais. É forte, flexível e programável. isso é inovador em termos do princípio de design” – disse Xing Wang. 

O pulso, do NanoGripper pode se fixar em uma superfície ou outra estrutura maior. 

Teste rápido e altamente sensível 

Os pesquisadores combinaram o NanoGripper com sensores fotônicos desenvolvidos pelo engenheiro Brian Cunningham, também da University of Illinois. 

Os aptâmeros de DNA geram um sinal fluorescente aprimorado em uma plataforma de cristal fotônico. 

O resultado foi um teste capaz de identificar seletivamente vírus intactos em aproximadamente 30 minutos.  

Segundo os cientistas, o sistema utiliza sinais fluorescentes emitidos quando o vírus é capturado pela estrutura de DNA. 

Vários marcadores luminosos ficam concentrados sobre uma única partícula viral, então o equipamento consegue detectar cada vírus individualmente.  

O NanoGripper também pode bloquear infecções 

Além do diagnóstico, os testes revelaram outra capacidade surpreendente: impedir que vírus infectem células.  

O NanoGripper pode ser projetado também para detectar inúmeras outras moléculas, ou até mesmo para administração direcionada de medicamentos para tratamento do câncer, segundo os pesquisadores. 

Em experimentos de laboratório, múltiplos NanoGrippers envolveram partículas virais e bloquearam as proteínas usadas pelos vírus para se ligar às células humanas. Dessa forma, o microrganismo perdeu a capacidade de iniciar a infecção.  

Os pesquisadores acreditam que essa biotecnologia poderá futuramente ser usada em sprays nasais antivirais para proteção contra doenças respiratórias, incluindo COVID-19 e gripe.  

Aplicações futuras vão além dos vírus 

O NanoGripper não foi projetado apenas para combater um tipo de vírus, como o coronavírus. A equipe afirma que a tecnologia pode ser reprogramada para reconhecer outros vírus, como influenza, HIV e hepatite B, entre inúmeras outras bioestruturas. 

Outra possibilidade considerada revolucionária envolve o tratamento de câncer.  

Os dedos do nanorrobô poderiam ser programados para identificar marcadores específicos presentes em células tumorais e transportar medicamentos diretamente até elas, aumentando a precisão do tratamento e reduzindo efeitos colaterais.  

Um passo importante para a nanorrobótica do futuro 

O estudo representa um avanço significativo na criação de nanomáquinas biológicas inteligentes.  

Diferentemente de estruturas rígidas tradicionais, o NanoGripper pertence à categoria de “nanorrobôs maleáveis”, capazes de se adaptar e interagir com ambientes biológicos complexos.  

A pesquisa foi publicada na revista científica Science Robotics e financiada pelos National Institutes of Health e pela National Science Foundation.  

Para os cientistas, o NanoGripper demonstra que estruturas feitas de DNA podem funcionar como máquinas em escala molecular — um conceito que aproxima a medicina do futuro imaginado pela ficção científica. 

“O DNA é uma molécula que apresenta grande biocompatibilidade, propriedades mecânicas programáveis e endereçabilidade estrutural precisa em escala nanômetra” – diz o estudo. Um material altamente versátil para construir nanorrobôs biomoleculares incrivelmente sensíveis. 

Imagem da Capa – Laboratório – Foto – Edward Jenner – pexels.com – Reprodução  

Imagem do texto – NanoGripper – Nanorobô de DNA – University of Illinois