Numa descoberta que promete revolucionar a engenharia médica e de materiais, cientistas desenvolveram um dispositivo molecular inédito que controla a libertação de múltiplas moléculas pequenas através da força. Esta inovação pode avançar significativamente a medicina de precisão e os materiais inteligentes.
Os pesquisadores da Universidade de Manchester descrevem um sistema de liberação controlada por força que aproveita as forças naturais para desencadear a liberação direcionada de moléculas funcionais, como medicamentos ou agentes de cura, exatamente onde são necessários, como no local de um tumor. Também promete materiais de autocura capazes de se repararem no local quando danificados, estendendo assim a vida útil destes materiais.
A descoberta, publicada hoje na revista Nature, utiliza um tipo de molécula interligada conhecida como rotaxano. Sob a influência da força mecânica – como a observada em um local ferido ou danificado – este componente desencadeia a libertação de moléculas funcionais, liberando eficazmente várias moléculas em resposta à aplicação de força.
Os cientistas demonstraram a liberação de até cinco moléculas simultaneamente, com o potencial para ainda mais, superando as limitações anteriores. Esta marca a primeira vez que os cientistas conseguiram demonstrar a capacidade de libertar mais do que um componente, tornando-o um dos sistemas de libertação mais eficientes até à data.
Os pesquisadores também demonstram a versatilidade do sistema ao utilizar diferentes tipos de moléculas, incluindo compostos farmacêuticos, marcadores fluorescentes, catalisadores e monômeros, revelando o potencial para uma grande variedade de futuras aplicações.
Olhando para o futuro, os pesquisadores têm como objetivo explorar mais a fundo as aplicações de auto-cura, investigando se dois tipos diferentes de moléculas podem ser liberadas simultaneamente. Por exemplo, a integração de monômeros e catalisadores pode permitir a polimerização no local do dano, criando um sistema integrado de auto-cura nos materiais.
Eles também buscarão expandir os tipos de moléculas que podem ser liberadas.
A descoberta é uma espécie de “Kit Kat molecular”, onde cada bloco representa uma molécula diferente que pode ser liberada individualmente, o que permite uma liberação mais precisa e controlada. Isso significa que agora podemos ter materiais inteligentes que não só são auto-cura, mas também auto-diagnóstico. Quem sabe até auto-pagamento!
“Esse é apenas o início”, disse o Professor De Bo. “Nossos pesquisadores estão trabalhando duro para explorar as inúmeras possibilidades que esse dispositivo molecular oferece, e quem sabe, talvez um dia até mesmo poderemos ter materiais inteligentes que limpam sua casa e lavam sua louça!”
