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Eletrônica biológica: novo estudo tem foco no potencial de desenvolvimento e aplicações

geralt via Pixabay

Fonte

Universidade de East Anglia

Data

terça-feira, 1 fevereiro 2022 06:30

Áreas

Bioeletrônica. Biologia. Bioquímica. Engenharia Biológica.

Pesquisadores da Universidade de East Anglia (UEA), no Reino Unido, fazem parte de um projeto de £ 4,9 milhões (cerca de R$ 35 milhões) para investigar como os elétrons e a energia fluem através de moléculas biológicas, construindo ‘fios’ e circuitos artificiais baseados em proteínas. O financiamento para o estudo de cinco anos vem do Conselho de Pesquisa em Biotecnologia e Ciências Biológicas (BBSRC), o maior financiador de biociências do Reino Unido.

O projeto nacional, liderado pela Universidade de Bristol, promete novos catalisadores “verdes” e componentes biomoleculares para futuras tecnologias em eletrônica biológica e engenharia biológica. A iniciativa reúne uma equipe interdisciplinar de acadêmicos da UEA, Bristol, University College de Londres e da Universidade de Portsmouth – com experiência complementar em design de proteínas, transferência de elétrons, simulação biomolecular, química sintética e espectroscopia ultrarrápida.

“Estou muito empolgado por trabalhar com essa equipe fantástica em nosso projeto ‘Circuits of Life’. Nosso objetivo é liberar o potencial incrível e amplamente inexplorado dos circuitos naturais de condução de elétrons e energia”, disse o Dr. Ross Anderson, da Universidade de Bristol e líder do projeto. O Dr. Anderson projetou proteínas ‘não naturais’ (proteínas que não existem na natureza) com a capacidade de transferir elétrons e realizar importantes transformações químicas.

No novo projeto, essas proteínas serão usadas como blocos de construção que prometem ser componentes de novos dispositivos de base biológica. A Dra. Julea Butt, professora da Escola de Química e da Escola de Ciências Biológicas da UEA, acrescentou: “O fluxo de elétrons e energia através de circuitos baseados em proteínas sustenta toda a vida na Terra. As estruturas moleculares das proteínas envolvidas estão sendo reveladas com detalhes cada vez maiores. Este projeto testará nossa compreensão de como essas proteínas realmente funcionam. Recursos mal compreendidos serão esclarecidos, proporcionando oportunidades interessantes para projetar componentes sob medida com propriedades abrangentes”.

A equipe combinará seus conhecimentos para projetar novas proteínas capazes de servirem como ‘fios biológicos’. A análise molecular conduzirá o projeto de novas propriedades, e os pesquisadores usarão técnicas de espectroscopia de última geração para revelar o fluxo de energia e elétrons através das proteínas projetadas.

Eles usarão ferramentas computacionais avançadas, inclusive recorrendo à realidade virtual para projetar módulos de proteína: estes serão montados juntos no laboratório em circuitos, com propriedades como a capacidade de capturar luz ou conduzir elétrons para conduzir reações bioquímicas.

Com essa flexibilidade e nova compreensão, a equipe prevê que esses circuitos elétricos biocompatíveis e ativados por luz formarão a base para novos catalisadores sob medida para biotecnologia industrial verde e painéis solares à base de proteínas ajustáveis. A integração desses circuitos biológicos artificiais em células também pode fornecer novas rotas para biossensores, úteis para diagnóstico e tratamento de uma série de doenças.

Acesse a notícia completa na página da Universidade de East Anglia (em inglês).

Fonte: Universidade de East Anglia. Imagem: geralt via Pixabay.

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