Cornell University
Engenheiros da Universidade Cornell (EUA) criaram um material que possui três características principais de vida: metabolismo, automontagem e organização. Para chegar neste ponto, utilizaram DNA para fabricar um biomaterial com características “vivas”.
O processo foi apelidado de DASH – “DNA-based Assembly and Synthesis of Hierarchical materials” ou “montagem e síntese baseadas em DNA de materiais hierárquicos”.
O objetivo dos cientistas não é criar uma nova forma de vida, mas sim uma máquina com características naturalistas. “Não estamos criando algo vivo, estamos criando materiais muito mais vivos do que já foi visto antes”, disse Dan Luo, professor de engenharia biológica e ambiental e um dos autores do novo estudo.
Para sobreviver, um organismo vivo deve ser capaz de gerar novas células, descartando as antigas e os resíduos. É esse processo que os engenheiros da Cornell tentaram duplicar usando o DASH. Eles criaram um biomaterial que pode se “montar” por conta própria a partir de blocos de construção em nanoescala.
A principal inovação da pesquisa é o metabolismo codificado no biomaterial. Esse metabolismo é o sistema pelo qual o material é “sintetizado, montado, dissipado e decomposto de forma autônoma e de maneira controlada e hierárquica, usando processos biológicos”, de acordo com os cientistas.
As moléculas de DNA inseridas no material foram duplicadas centenas de milhares de vezes, resultando em cadeias de DNA repetidas com poucos milímetros de comprimento. Em seguida, os pesquisadores injetaram uma solução em um dispositivo microfluídico especial para facilitar a biossíntese.
Este fluxo “lavou” o material, fazendo com que o DNA sintetizasse seus próprios filamentos. O material até tinha sua própria forma de locomoção: no caso, a extremidade dianteira crescia enquanto a extremidade final se degradava, fazendo com que ele se “arrastasse para frente”.
“O projeto ainda é primitivo, mas mostra uma nova rota para criar máquinas dinâmicas a partir de biomoléculas. Demos um primeiro passo para a construção de robôs naturais por meio de metabolismo artificial”, explicou Shogo Hamada, principal autor da pesquisa e professor no laboratório de Luo. “Mesmo a partir de um design simples, fomos capazes de criar comportamentos sofisticados. O metabolismo artificial poderia abrir uma nova fronteira na robótica”.
O material criado durou dois ciclos de síntese e degradação, mas os pesquisadores pensam que sua longevidade pode ser estendida. Isso poderia levar a mais gerações do material, resultando eventualmente em uma “máquina de autorreprodução realista”, segundo Hamada. O próximo passo da pesquisa é descobrir como fazer o material reagir a estímulos (evitando os prejudiciais) e procurar luz ou alimento por conta própria.
Um artigo sobre o estudo foi publicado na revista científica Science Robotics.
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