Como a impressão 3D pode ajudar no combate ao coronavírus

A tecnologia de impressão 3D tem sido uma forte aliada na produção de produtos em escassez durante a pandemia do novo coronavírus. Empresas como a Apple, que começou a fazer protetores faciais para profissionais de saúde, firmaram parcerias com startups de impressão 3D para a fabricação de peças.

Para o designer Scott Summit, a impressão 3D oferece uma grande oportunidade para criar produtos que podem salvar vidas. “Somos limitados pela produção lenta e estamos presos à cadeia de suprimento das grandes fabricantes globais de engenharia. Esse é o momento em que a impressão 3D pode mostrar ao mundo o que tem a oferecer”, afirmou Summit, durante o ExO World 2020, seminário online organizado pela OpenExO em parceria com a Singularity University.

De acordo com Scott, além das peças para a produção de protetores faciais, a tecnologia também pode ser utilizada para a impressão de peças complexas necessárias para o funcionamento de ventiladores pulmonares. “A impressão 3D pode ajudar na fabricação dos equipamentos necessários para o combate à covid-19, fazendo com que as equipes médicas trabalhem de forma mais eficiente”, diz.

Para além do setor da saúde, a tecnologia já é usada na construção de casas, na fabricação de capacete para profissionais do esporte e de peças para o setor automobilístico. “Estamos em um momento de virada na indústria. A tendência geral será a personalização em massa usando a tecnologia 3D, pois ela permite que os designers adotem uma abordagem totalmente nova para projetar”, afirma Summit.

“No futuro, teremos roupas impressas em 3D com base na varredura individual de cada corpo humano e motores extremamente complexos sendo feitos em poucas impressões e de forma mais barata. Será possível testar ideias da noite para o dia, graças à impressão 3D. Essa tecnologia tem o potencial criativo para resolver hoje os desafios que o mundo enfrentará amanhã”, completa.

células viram computadores com transistores de proteínas

Crédito: Divulgação

As mesmas ferramentas básicas que permitem que os computadores funcionem – os transistores – agora estão sendo usadas para controlar a vida no nível molecular.

A diferença é que, em vez de serem feitos com materiais semicondutores, esses "biotransistores" são feitos de proteínas. Esta é a base da biocomputação.

Zibo Chen, da Universidade de Washington, nos EUA, criou agora proteínas artificiais que funcionam como portas lógicas moleculares. Esses componentes podem ser usados para programar o comportamento de sistemas mais complexos, da mesma forma que seus equivalentes eletrônicos.

"Os bioengenheiros já criaram portas lógicas de DNA, RNA e proteínas naturais modificadas, mas elas estão longe de serem ideais. Nossas portas lógicas construídas a partir de proteínas projetadas a partir do zero são mais modulares e versáteis e podem ser usadas em uma ampla gama de aplicações biomédicas," disse o professor David Baker.

A equipe demonstrou que as proteínas projetadas em laboratório podem ligar e desligar genes dentro de células do sistema imunológico humano, as chamadas células T. O objetivo a longo prazo é melhorar a segurança e a durabilidade de terapias baseadas em células, sendo parte da chamada biologia sintética.

Sejam eletrônicas ou biológicas, as portas lógicas detectam e respondem a sinais de entrada de maneiras predeterminadas. Um dos comportamentos mais simples é a porta AND, um circuito que produz uma saída somente quando duas entradas estão presentes simultaneamente. Uma porta NOR, por sua vez, produz a saída somente se duas entradas específicas estiverem ausentes.

Por exemplo, ao manter pressionada em um teclado a tecla Shift, ao mesmo tempo em que pressiona a tecla A, você obtém uma letra A maiúscula. As portas lógicas feitas de componentes biológicos visam trazer esse nível de controle para os sistemas de bioengenharia.

Bactéria biônica dribla sistema imune

Crédito: Divulgação

Minúsculos robôs bio-híbridos – uma mistura de materiais biológicos e sintéticos – na escala de micrômetros podem nadar através do corpo e aplicar medicamentos em tumores ou fornecer outras funções de transporte de carga.

Ainda estamos nos primeiros passos rumo a tornar práticas essas possibilidades, mas já fizemos o suficiente para saber que, para terem sucesso em suas tarefas, esses minúsculos robôs biológicos precisam ser feitos com materiais que possam driblar nosso sistema imunológico, que se defende de qualquer coisa estranha que entre no corpo.

Nicole Buss e seus colegas da Universidade de Stuttgart, na Alemanha, acreditam ter encontrado uma boa abordagem para isso tirando proveito dos glóbulos vermelhos naturais e das capacidades também naturais das bactérias, que podem não apenas se mover, mas também navegar em direção a determinados produtos químicos ou serem controladas remotamente usando sinais magnéticos ou sonoros.

O resultado são microssubmarinos autopropelidos que combinam uma variedade da bactéria E. coli, conhecida como MG1655, e eritrossomos, pequenas estruturas feitas de glóbulos vermelhos.

Os eritrossomos artificiais são nanovesículas fabricadas "esvaziando" glóbulos vermelhos, tirando seu interior, mas mantendo as membranas e filtrando-as até que atinjam uma dimensão em nanoescala. Essas pequenas sacolas ligam-se à membrana bacteriana por uma forte ligação biológica não-covalente entre a biotina e a estreptavidina. Esse processo preserva duas importantes proteínas da membrana dos glóbulos vermelhos: a TER119, necessária para fixar os nanoeritrossomos, e a CD47, para impedir que o conjunto seja alvejado pelos macrófagos, células do sistema imune.

Fonte: Lilian D´Araujo

Qual sua opinião? Deixe seu comentário

Gostou do Conteúdo? Assine nossa Newsletter

Compartilhe:

Facebook
Twitter
LinkedIn
Telegram
WhatsApp
Email

Compartilhe:

Compartilhar no facebook
Compartilhar no twitter
Compartilhar no linkedin
Compartilhar no telegram
Compartilhar no whatsapp
Compartilhar no email