Cientistas da Suécia foram capazes de cultivar eletrodos em tecido vivo de cérebro de animais usando a aplicação de um gel contendo enzimas que, em contato com as substâncias naturalmente presente no corpo, se tornou um condutor elétrico. Para os pesquisadores, o feito pode trazer avanços no tratamento de doenças neurológicas (com o uso da neuroestimulação, por exemplo) e no desenvolvimento de interfaces entre pessoas e máquinas.
A pesquisa foi realizada por cientistas das universidades de Linköping, Lund e Gotemburgo, todas na Suécia. O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Science.
Para criar os eletrodos, os cientistas conceberam um método para desenvolver materiais macios, livres de resíduos e que fazem a condução de eletricidade em tecidos vivos. Então, eles injetaram um gel contendo enzimas que funcionam como "moléculas de montagem" em tecidos de peixe-zebra e de sanguessugas medicinais e, assim, conseguiram cultivar eletrodos nos tecidos vivos desses animais.
Os cientistas conseguiram criar os eletrodos em tecidos de cérebro, coração e cauda dos peixes-zebra, e ao redor do tecido do sistema nervoso das sanguessugas medicinais.
“O contato com as substâncias do corpo altera a estrutura do gel e o torna eletricamente condutivo, o que não era antes da injeção. Dependendo do tecido, também podemos ajustar a composição do gel para dar andamento ao processo elétrico”, disse o pesquisador da universidade de Lund e um dos co-autores do estudo, Xenofon Strakosas.
Como a bioeletrônica convencional tem um design fixo e estático, é quase impossível usá-la em sistemas de sinais biológicos vivos. Por isso, o desenvolvimento desses materiais macios e eletricamente condutores em tecidos vivos são tão inovadores para a ciência.
Imagem do gel testado em um circuito microfabricado; o estudo abre novos caminhos para a bioeletrônica, mas ainda é necessário se aprofundar no tema para entender melhor sobre o uso do gel.Fonte: Thor Balkhed/Linköping University
Eletrodos cultivados no cérebro
Um dos desafios foi considerar o sistema imunológico dos animais, mas eles não foram afetados pelo cultivo dos eletrodos. Segundo os pesquisadores, o método também pode direcionar o material para subestruturas biológicas específicas e criar uma interface para possibilitar a estimulação nervosa.
Basta adicionar o gel no tecido vivo para iniciar o processo, que não necessita de nenhuma modificação ou de sinais externos, como energia elétrica. Segundo a pesquisa, é a primeira vez que cientistas conseguiram criar um material com essa possibilidade.
Até o momento, a bioeletrônica usa materiais físicos implantados no corpo, por isso, o gel é uma descoberta importante para o futuro da área.
"Nossos resultados abrem caminhos para novas formas de pensar sobre biologia e eletrônica. Nós ainda temos uma série de problemas para resolver, mas o estudo é um bom começo para as pesquisas futuras", afirmou em comunicado Hanne Biesmans, pesquisador na Universidade de Linköping e um dos autores do estudo.
