Pode-se imaginar uma simbiose entre células vivas e componentes eletrônicos? Talvez! É uma possibilidade, remota, que emerge de trabalhos com um tipo de transistor que não opera com elétrons, mas com cargas positivas, como muitos tecidos vivos. Além disso, o material de base desse transistor vem... da lula.

Os sinais elétricos nos organismos biológicos são, em geral, conduzidos por íons carregados positivamente, cátions. Assim, o potencial de ação das células nervosas envolve íons sódio (Na ⁺), potássio (K ⁺) e, por vezes, cálcio (Ca ²⁺). Sabe-se ainda que o ânion cloreto (Cl ^-) desempenha um papel importante nos potenciais de ação de certas algas, enquanto este íon está envolvido de modo insignificante nos potenciais de ação da maior parte dos animais.

Não se pode deixar de pensar no célebre autor de science-fiction (SF), Isaac Asimov, que introduziu o conceito de cérebro positrônico, colocando em ação robôs pensantes. Sendo os pósitrons as antipartículas dos elétrons, e, portanto de carga positiva, uma "eletrônica" positrônica é uma boa idéia para um romance... Não obstante, mesmo que se saiba fabricar antimatéria em acelerador e mesmo que a medicina utilize a tomografia por emissão de pósitrons, ou TEP (para mapear a atividade metabólica de um órgão), ainda é difícil imaginar uma verdadeira eletrônica que recorra ao uso da antimatéria.

No entanto, deixando de considerar a rivalidade do cérebro humano com um cérebro positrônico capaz de passar no teste de Turing, seria interessante ter componentes eletrônicos funcionando com cargas positivas, prótons ou cátions. Para criar um cyborg, ou, simplesmente, fazer uma boa interface entre células vivas e um componente "catiônico", isto já seria uma grande mais-valia.

O grande autor de SF, Isaac Asimov.

Créditos: Wikipédia, World-Telegram e Sun Newspaper Photograph Collection.

Isto é precisamente o que acabam de realizar pesquisadores da Universidade de Washington (EUA), desenvolvendo um transistor utilizando correntes de prótons.


Um transistor ainda em fase de laboratório

Os pesquisadores partiram de um material biológico proveniente da modificação da quitosana, um polissacarídeo produzido por desacetilação química ou enzimática da quitina, o componente do exoesqueleto de artrópodes ou, no caso em questão, do endoesqueleto de lulas. O material é biocompatível, é um ótimo condutor de prótons e possibilitou fabricar um transistor de efeito de campo (FET - do inglês: Field Effect Transistor) de 5 mícrons de largura, isto é: um décimo da espessura de um fio de cabelo.

Como bônus, ele é de fabricação fácil, entre outras coisas porque é possível utilizar carapaças de caranguejos ou "penas", também chamadas gladius, de lulas, uma estrutura alongada e semitransparente, que tem o aspecto de uma régua de secção circular de plástico.

Ainda que os componentes usuais para próteses ou sensores biológicos apresentem problemas de conversão entre um sinal eletrônico e um sinal iônico, este transistor baseado em prótons, o primeiro de seu tipo, é, portanto, um passo para uma nova "eletrônica" que não terá mais estas dificuldades. Contudo, as aplicações na próxima década não serão feitas, provavelmente, senão sob a forma de interfaces com células em um laboratório. O protótipo atual não pode ser utilizado em um corpo humano.

Esquema mostrando o transistor baseado em prótons (H⁺) com, à direita, uma imagem (colorida com cores falsas) de fibras de material análogo à quitosana.

Créditos: University of Washington.

Futura Sciences (Tradução - MIA).

Nota do Scientific Editor: o artigo "A polysaccharide bioprotonic field-effect transistor", de autoria de Chao Zhong, Yingxin Deng, Anita Fadavi Roudsari, Adnan Kapetanovic, M.P. Anantram e Marco Rolandi, que deu origem a esta notícia foi publicado na revista Nature Communications, volume 2, artigo número 476, 2011, DOI:10.1038/ncomms1489.

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