micromartelo

Levar pancadas na cabeça costuma ser perigoso, mas precisamos saber como os neurônios reagem a impactos. Para resolver isso, um trio de pesquisadoras americanas está preparando um micromartelinho.

Quando duas cabeças se batem, a gente sabe bem o que acontece por fora. Primeiro vem o barulho — toc! — da cabeçada e imediatamente sentimos o choque, que pode ser esperado ou não. Depois, a zona do impacto incha e tudo termina com um bom e velho galo, que toda criança já teve. Mas o que acontece por dentro da caixa craniana? Qual o efeito de uma batida dessas sobre nossos neurônios?

Responder essas perguntas é o trabalho de Kimberly Turner, Megan Valentine e Adele Doyle, da Universidade da Califórnia em Santa Barbara (UCSB). Em colaboração com a empresa Owl Biomedical, o trio de pesquisadoras está se preparando para investigar o que acontece quando forças mecânicas são aplicadas em células cerebrais. A equipe liderada por elas vai reunir engenheiros mecânicos, biofísicos, bioengenheiros e neurocientistas para avaliar os dados que serão recolhidos. Mas como recolher dados de impacto sobre células e tecidos tão delicados quanto os que existem dentro da cabeça?

Não dá pra sair por aí martelando cabeças e cérebros. É preciso aplicar a força de maneira mais sutil e delicada, como um funileiro faz com seu martelinho-de-ouro. Essa é a especialidade de Kimberly Turner. Ela não é funileiras, mas trabalha com sistemas micro-eletro-mecânicos, que são simplesmente máquinas microscópicas. Com suas colegas, Turner criou o microHammer (µHammer), uma ferramenta de escala celular capaz de tocar, bater, apertar e cutucar células como progenitores neurais, neurônios e, futuramente, tecidos nervosos. As reações dos neurônios ao menor martelo do mundo serão gravadas e estudadas pela equipe, que pode ser vista no vídeo a seguir.

“Esse projeto vai permitir mensurações precisas das mudanças físicas, químicas e biológicas que ocorrem quando células são sujeitas a cargas mecânicas, de pequenas perturbações a grandes forças, como impactos de alta velocidade”, explica Megan Valentine em comunicado da UCSB divulgado via Phys.org. O laboratório de Valentine estuda as interações entre forças físicas e materiais biológicos.

Atualmente, o microHammer está sendo testado e calibrado para que se conheçam as intensidades de suas (minúsculas) forças. A segunda fase dos experimentos será a aplicação das micromarteladas nos neurônios. Essas pequenas batidas devem ajudar os cientistas a compreender os mais diversos tipos de traumatismos neurológicos, da doença de Alzheimer às lesões cerebrais que afetam atletas, soldados ou vítimas de acidentes de trânsito. Com essas informações, será possível criar capacetes capazes de absorver melhor os impactos que podem ser esmagadores para os neurônios.

Futuramente, segundo Valentine, as ferramentas desenvolvidas para esse projeto — como o micromartelo — poderão ser usadas na pesquisa biofísica de outros tipos de células e tecidos. “Nossos estudos podem transformar nosso entendimento de como as células processam e reagem aos sinais de força. Esses sinais são essenciais no desenvolvimento e na cicatrização de tecidos saudáveis e estão desregulados em doenças como o câncer”, conclui Valentine.

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