Criado um diodo vivo, feito com células cardíacas

Redação do Site Inovação Tecnológica

A criação de componentes feitos com células vivas poderá viabilizar, no futuro, a construção de estruturas biológicas funcionais - ou "tecidos computacionais" - que permitirão que um órgão controle e dirija dispositivos mecânicos anexados ao corpo.[Imagem: Uryan Isik Can et al. - 10.1002/adbi.201600035]

Diodo vivo

Estão mais próximas da realidade as tecnologias que prometem imitar o modo como os sistemas biológicos interagem e processam a informação em nosso corpo.

Usando células musculares e fibroblastos cardíacos - células encontradas no tecido conectivo do coração - pesquisadores criaram um diodo vivo, um componente que pode ser usado para o processamento de informação baseado em células vivas.

Os diodos semicondutores são componentes essenciais da eletrônica, deixando passar a corrente elétrica em apenas um sentido - um transístor é essencialmente formado pela conexão de dois diodos.

A construção de um diodo biológico vivo, desta forma, abre caminho para a biocomputação, ou computadores vivos.

Este é um passo essencial para o desenvolvimento de novas formas de biorrobótica e novas abordagens de tratamento para vários problemas de saúde, como distúrbios degenerativos musculares, arritmia e perda de membros.

Diodo de células vivas

O diodo vivo é feito com dois tipos de células dispostas em um padrão retangular que separa as células excitáveis das células não-excitáveis, permitindo que os sinais elétricos movam-se unidirecionalmente.

Além da função de diodo, a capacidade natural de estimulação das células cardíacas permite transmitir informações moduladas nos sinais elétricos, o que é feito controlando a frequência da atividade elétrica das células. Em outras palavras, o ritmo de pulsação dos componentes bioeletrônicos é usado para transmitir dados.

"As células musculares têm a capacidade única de responder a sinais externos enquanto estão conectadas a fibroblastos internamente através de junções intercelulares. Combinando esses dois tipos de células, pudemos iniciar, amplificar e propagar sinais direcionalmente," disse a professora Pinar Zorlutuna, da Universidade de Notre Dame, nos EUA.

"O sucesso destes diodos de células musculares oferece um caminho para conectar esses circuitos baseados em células a um sistema vivo - e criar unidades de controle funcional para aplicações de engenharia biomédica, como bioatuadores ou biossensores," completou Zorlutuna.

Bibliografia:

Muscle-Cell-Based "Living Diodes"
Uryan Isik Can, Neerajha Nagarajan, Dervis Can Vural, Pinar Zorlutuna
Advanced Biosystems
DOI: 10.1002/adbi.201600035