Bio eletrónica - O primeiro chip alimentado biologicamente

Está pronto o primeiro chip alimentado pelo mesmo processo molecular, que transporta energia nos seres vivos.
O chip é um circuito integrado CMOS padrão, equipado com uma membrana lipídica artificial contendo bombas iónicas alimentadas por ATP, ou trifosfato de adenosina, um nucleotídeo responsável pelo armazenamento da energia nas células vivas.
Esta bio eletrónica abre o caminho para a criação de sistemas artificiais dotados de componentes e funcionalidades biológicas e eletrónicas.
"Combinando um dispositivo eletrónico biológico com a tecnologia CMOS poderemos criar novos sistemas que não são possíveis com as tecnologias individualmente," disse o professor Kenneth Shepard, da Universidade de Colúmbia, nos EUA, cuja equipa já havia interligado transístores com moléculas de DNA.
O pesquisador acrescenta que estes híbridos bio eletrónicos poderão tornar-se "dispositivos activos que terão novas funções, como a captação de energia a partir de ATP, como foi feito aqui, ou reconhecendo moléculas específicas, dando aos chips a capacidade de sentir gosto ou cheiro."


Nos sistemas vivos, a energia é armazenada em potenciais ao longo de membranas lipídicas, e o ATP é usado para transportar a energia de onde ela é gerada para onde ela é consumida na célula.
Para alimentar o chip e usando o mesmo processo, o pesquisador Jared Roseman adicionou ao circuito integrado uma bio célula capaz de capturar o ATP e usar a sua energia.
Na presença de ATP, o sistema bombeia iões através da membrana, produzindo um potencial elétrico que é recolhido pelo chip e usado no seu funcionamento.
Embora outros grupos já tenham obtido energia de sistemas vivos, inclusive para alimentar robôs, a equipa está a explorar como fazer isso ao nível molecular, isolando apenas a função desejada e fazendo a sua interface com a eletrónica.
"Nós não precisamos da célula inteira," explica Roseman.
"Nós simplesmente usamos o componente da célula que está a fazer o que queremos.
Para este projecto, isolamos as ATPases, porque são as proteínas que nos permitem extrair energia do ATP."


A capacidade para construir sistemas, que combinem o poder da eletrónica no estado sólido com as capacidades dos componentes biológicos é muito promissora, com um número de potenciais aplicações tão grande que é difícil listá-las.
"Hoje, precisa-se de um cão farejador de bombas, mas se pudermos pegar apenas na parte do cão que é útil [para esta função],ou seja, as moléculas responsáveis pelo funcionamento do seu olfato, podemos prescindir do animal inteiro," exemplifica o professor Shepard.