Laser vivo: célula humana emite raios laser

O laser biológico será útil para a criação de interfaces entre a eletrônica e os organismos biológicos, incluindo as próteses inteligentes, as interfaces neurais e os exoesqueletos. [Imagem: Gather/Yun]

Cientistas criaram um laser vivo, dando a uma célula humana a capacidade para emitir luz laser. Embora encontrando cada vez mais usos na área da saúde, a emissão dos raios laser sempre esteve associada com materiais inertes, como cristais, espelhos e lentes. Agora, pela primeira vez, cientistas demonstraram que um organismo biológico é capaz de emitir laser.

Laser vivo

Malte Gather e Seok Hyun Yun, trabalhando juntos no Hospital Geral de Massachusetts, nos Estados Unidos, modificaram geneticamente uma célula para que ela expressasse a proteína fluorescente verde, a chamada GFP (Green Fluorescent Protein).

A luz emitida por essa proteína é não-coerente – como a luz de uma lâmpada. Mas os cientistas transformaram-na na base para a geração da luz laser a partir da célula onde ela está implantada.

O isolamento da GFP valeu o Prêmio Nobel de Química de 2008 aos cientistas que trabalharam para que ela se tornasse um instrumento incomparável nas pesquisas biológicas e médicas e uma das principais ferramentas da engenharia genética.

Os dois pesquisadores agora usaram essa proteína para amplificar os fótons, transformando uma única célula em uma fonte de laser, que emite pulsos com duração de alguns nanossegundos cada um.

Os lasers pulsados são importantes em aplicações que vão dos vídeos holográficosà destruição de vírus no sangue, embora ainda não esteja claro se o laser vivo poderá ter utilidade tão ampla.

Laser biológico

O laser celular foi montado colocando uma única célula em uma microcavidade composta por dois espelhos altamente reflexivos, espaçados por 20 milionésimos de metro. [Imagem: Gather/Yun]

Os dois pesquisadores montaram um dispositivo composto de um cilindro de 2,5 centímetros de comprimento, com espelhos em cada uma das extremidades, preenchido com uma solução de GFP em água.

Depois de confirmarem de que a solução de GFP é capaz de amplificar uma energia de entrada – um outro laser de luz azul – para produzir seus próprios pulsos de luz laser, os pesquisadores estimaram a concentração de GFP necessária para produzir o efeito laser.

O passo seguinte foi desenvolver uma linhagem de células humanas expressando a GFP nos níveis necessários – os cientistas usaram células embrionárias do rim humano.

O laser celular foi montado colocando uma única célula expressando a GFP – com um diâmetro entre 15 e 20 milionésimos de metro – em uma microcavidade composta por dois espelhos altamente reflexivos, espaçados por 20 milionésimos de metro.

Uma descoberta inesperada foi que o próprio formato circular da célula funcionou como uma lente, focalizando a luz e induzindo a emissão de luz laser em níveis de energia mais baixos do que aqueles do dispositivo inicial baseado na solução de GFP.

Curiosidade de cientista

“Desde que foram desenvolvidos cerca de 50 anos atrás, os lasers têm sido construídos com materiais tais como cristais, corantes e gases purificados como meio de ganho óptico, dentro dos quais pulsos de fótons são amplificados enquanto refletem-se continuamente entre dois espelhos”, comenta Yun. “O nosso trabalho é o primeiro relato de um laser biológico baseado em uma única célula viva”.

Para seu colega Malte Gather, o grande motivador da pesquisa foi a curiosidade científica de saber se o laser era algo absolutamente artificial ou se essa emissão coerente de luz poderia ser feita no interior de organismos vivos.

A GFP – que é uma proteína encontrada originalmente em algumas espécies de medusa – mostrou-se interessante para a pesquisa porque ela pode ser induzida a emitir luz sem que seja necessário usar enzimas adicionais.

Terapias fotodinâmicas

Uma descoberta inesperada foi que o próprio formato circular da célula funcionou como uma lente, diminuindo o nível de energia necessário para emissão do laser. [Imagem: Gather/Yun]

As células usadas no laser biológico sobreviveram ao processo de produção da luz laser, chegando a produzir centenas de pulsos.

“Embora os pulsos individuais de laser durem apenas alguns nanossegundos, eles são brilhantes o suficiente para serem facilmente detectados, com informações úteis que podem representar formas totalmente novas de analisar as propriedades de um grande número de células de forma quase instantânea”, afirma Yun.

A possibilidade de gerar laser a partir de uma fonte totalmente biológica poderá dar um novo impulso às promissoras terapias fotodinâmicas – uma das mais eficientes, por exemplo, para a eliminação do câncer de pele.

Comunicação óptica celular

“Um dos nossos objetivos a longo prazo será encontrar formas de levar as comunicações ópticas e a computação, feitas atualmente com dispositivos eletrônicos inertes, para a esfera da biotecnologia,” acrescenta Gather.

Isto poderá ser particularmente útil para a criação de interfaces entre a eletrônica e os organismos biológicos, o que inclui as próteses inteligentes, as interfaces neurais e os exoesqueletos.

O próximo passo da pesquisa será tentar implantar os espelhos dentro da própria célula, criando um laser biológico autocontido e totalmente portável.

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Mortal Kombat: Legacy – Episódio 7

Episódio 7

Scorpion e Sub Zero (Parte 1)

Hanzo Hasashi, mais conhecido como o Escorpião guerreiro, é convocado para se reunir com o Shogun do Castelo de Kumamoto. Durante a viagem, o General sem medo do clã Shirai Ryu encontra seu inimigo mortal, Sub-Zero. Escorpião percebe tarde demais que nesta armadilha levou-o longe de sua aldeia e da família, deixando-os sem meios para se defender. Ele sabe que terá de derrotar a Sub-Zero e voltar para sua aldeia, antes que seja tarde demais.

ONU faz apelo para que Brasil inicie investigação imediata sobre a tortura nos anos da ditadura

A ONU apela para que o Brasil inicie de forma imediata uma investigação em torno da tortura e violações de direitos humanos ocorridas durante os anos da ditadura e puna os responsáveis. Para as Nações Unidas, a devolução das caixas com informações sobre a existência de pelo menos 242 centros de tortura no Brasil pelo Conselho Mundial de Igreja deve ser aproveitada para rever a posição do País em relação a como lidar com o seu passado. A ONU não esconde sua insatisfação com a decisão da presidente Dilma Rousseff de manter fechados os arquivos nacionais.

‘A esperança que temos agora é de que essa ação de devolução dos arquivos leve o governo brasileiro a agir ‘, disse o relator da ONU contra a tortura, Juan Mendez. ‘ O Ministério Público brasileiro e juízes precisam honrar esses documentos, abrindo processos contra torturadores e revelando o que de fato ocorreu naqueles anos para que toda a sociedade brasileira saiba do seu passado ‘, disse.

O Estado obteve confirmações de que os arquivos sobre os crimes incluem um relato detalhado sobre cada pessoa no Brasil sequestrada pelos militares, cada um dos torturados, interrogados e mortos pelas forças de segurança. Segundo o Conselho Mundial de Igrejas, um dos pontos que pode ajudar os processos no Brasil é o fato de que de os militares brasileiros insistiam em garantir um arquivo ‘ invejável ‘ de suas práticas, com detalhes sobre quem foi torturado, por quem e sob qual método.

Segundo fontes na entidade, os documentos listam 242 centros de torturas no Brasil nos anos da ditadura. Nas três caixas que estavam guardadas em Genebra, 200 tipos de tortura aplicadas sobre os brasileiros foram compiladas, afetando 444 pessoas. Seus nomes reais e pseudônimos são descritos com um detalhe que, segundo o Conselho, pode ajudar nas investigações na Justiça brasileira.

Para Mendez, diante das evidências que serão cedidas à Justiça brasileira, uma investigação e punição dos responsáveis não é nada mais do que uma ‘ obrigação ‘ para o Brasil neste momento e seria ‘surpreendente ‘ que o País se transforme no único de todo o Cone Sul a manter seu passado ‘ abafado ‘. ‘O Brasil tem obrigações claras sob o direito internacional ‘, disse Mendez.

Na ONU, leis de anistia são consideradas como freios à Justiça internacional. Na entidade, a posição é de que tais leis precisam ser abolidas. ‘Uma reconciliação nacional apenas ocorre quando o direito à verdade é cumprido e todos sabem o que ocorreu ‘, afirmou o relator da ONU.