De RBC (esquerda), a casca de sílica (meio), a camada de polímero (direita) (Guo et al., ACS Nano, 2020)
Graças aos rápidos avanços da tecnologia, membros protéticos e órgãos artificiais estão ultrapassando os limites do que a natureza nos fornece. Agora é a vez do sangue aumentar, com os pesquisadores descobrindo uma nova maneira de imitar o tecido que transporta oxigênio.
Ao combinar material biológico com polímeros produzidos em laboratório, uma equipe internacional de bioengenheiros desenvolveu o que poderia ser considerado um eritrócito Terminator - um mais capaz de combinar os talentos do que já está em nossas veias.
Este ciborgue microscópico não só pode espremer-se através dos cantos e recantos de um sistema vascular com sua hemoglobina usual, como também pode ser modificado para fornecer medicamentos que matam tumores, transportar biossensores e até ser cravejado com pequenos ímãs para o máximo em orientação remota.
Se você tentar reconfigurar qualquer célula do corpo humano, não poderá realmente ultrapassar o glóbulo vermelho (RBC). Uma das poucas células que não têm núcleo, a célula vermelha tem uma relativa simplicidade que a torna um alvo atraente para os engenheiros desenvolverem.
Além disso, nossa dependência de grandes quantidades de produtos limpos e doados recentemente para substituir o sangue perdido por trauma coloca uma alta demanda em encontrar um substituto adequado.
Portanto, já existem vários RBCs sintéticos em desenvolvimento. Muitos contam com a eliminação de materiais-chave , como a hemoglobina, de doadores humanos ou animais, e a reembalagem em partículas benignas que dificilmente desencadearão uma resposta imune.
Algumas das avenidas que estão sendo exploradas são um pouco mais aventureiras , chegando ao ponto de criar partículas sonoras que podem transportar espécies tóxicas de oxigênio altamente reativo através do sistema vascular para assassinar tecidos cancerígenos.
"Inspirados nos estudos pioneiros acima, nos quais foram criadas construções sintéticas que atingiram um ou vários recursos-chave dos RBCs nativos, nos esforçamos para criar uma imitação modular de RBC reconstruída (RRBC) que possuísse os recursos combinados completos dos RBCs nativos", escrevem os pesquisadores em o relatório deles .
Isso significa que seus imitadores biônicos tinham que ter um tamanho, forma e flexibilidade adequados para atravessar os vasos mais estreitos do corpo; permaneça intacto o tempo suficiente para ser útil; e ainda carregam uma quantidade adequada de oxigênio.
Levando ainda mais longe, a equipe imaginou que eles modificariam suas pequenas unidades, permitindo que eles trocassem vários recursos que ajudavam as células a transportar drogas ou a se aproximar de um destino.
Para atingir seu objetivo, eles começaram revestindo as células sanguíneas doadas em uma camada de sílica, que foi pintada com polímeros de cargas diferentes.
Uma vez que a sílica e as tripas das células foram removidas, a membrana polimérica restante poderia ser coberta por uma pele feita de glóbulos vermelhos.
O resultado é um invólucro bicôncavo vazio que pode ser embalado com qualquer maquinaria bioquímica que seu coração deseja, enquanto ainda passa por uma variedade de jardins, glóbulos vermelhos que transportam oxigênio.
Uma bateria de testes usando equipamentos de laboratório e animais mostrou que as células do sangue biônico estavam à altura das expectativas. Quatro semanas após serem injetadas em camundongos, não havia sinais de efeitos adversos, pressagiando bem a segurança dessas células sintéticas.
Claramente, ainda há um longo caminho a percorrer antes de vermos terapias baseadas em células sanguíneas artificiais. Além de precisarmos de muitos testes para verificar se alguma carga que eles transportam pode ser liberada, todo o processo de fabricação precisa ser dimensionado.
Mas com tanta pesquisa focada na construção de uma célula sanguínea melhor, há poucas dúvidas de que veremos mais neste campo em breve.
Transformar as células do nosso corpo em pequenos robôs assassinos para atacar tecidos e infecções rebeldes parece ser uma estratégia popular para os bioengenheiros. O tempo dirá se é uma fórmula vencedora.
Tenha certeza, estaremos de volta, se for.
Esta pesquisa foi publicada na ACS Nano .
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