Pesquisadores do Canadá criaram recentemente a menor antena do mundo. A estrutura tem apenas cinco nanômetros de comprimento e é feita de DNA, o que a torna 20.000 vezes mais fina que um fio de cabelo.
Como relatado no periódico Nature Methods, a pequena antena de DNA artificial pode receber sinais luminosos e transmiti-los de volta ao observador. Isso permite, segundo a pesquisa, que cientistas identifiquem diversos estágios de transição de maquinarias biológicas como enzimas.
Basicamente, a equipe de pesquisadores da Université de Montreal criou um DNA sintético capaz de se ligar à enzima fosfatase alcalina. Além disso, o pedaço de DNA sintético é fluorescente.
Assim, o DNA pode se ligar à enzima e refletir ondas luminosas de comprimentos de onda diferentes a depender da conformação da enzima. Assim, se a fosfatase alcalina estivesse ligada e ativa em um determinado substrato, a nanoantena iria emitir luz de uma determinada cor. Caso a enzima estivesse inativa, por outro lado, o sinal luminoso seria diferente.
Esse mecanismo é possível, nesse sentido, pela mudança de conformação de proteínas. Uma enzima, portanto, é uma proteína que funciona como catalizadora de reações biológicas. Quando se liga ou desliga de um substrato (reagente) a enzima muda de formato tridimensionalmente.
Assim, a menor antena do mundo se liga à superfície da enzima de formas diferentes, a depender do formato que ela tem no momento. A partir disso, pesquisadores podem monitorar a atividade da biomolécula. Apesar de outros métodos permitirem também esse monitoramento, a nanoantena promete ser mais barata e exigir menos trabalho para sua produção.
A equipe de pesquisadores pretende inclusive começar uma start-up para vender a tecnologia para laboratórios do mundo todo.
Possíveis aplicações para a menor antena do mundo
Muitas enzimas têm sua atividade intensificada ou diminuída durante eventos patológicos. Ou seja, uma doença pode mudar o padrão de atividade de milhares de enzimas no corpo humano.
Deste modo, a equipe acredita que a nanoantena pode auxiliar no diagnóstico de doenças como o câncer a partir da alteração da atividade enzimática.
“Por exemplo, nos fomos capazes de detectar, em tempo real e pela primeira vez, a função da enzima fosfatase alcalina com uma variedade de moléculas biológicas e fármacos,” diz o autor Scott Harroun em uma declaração. “Essa enzima tem sido envolvida a muitas doenças, incluindo diversos cânceres e inflamação intestinal.”
