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Pesquisadores projetaram uma água-viva bioprojetada que pode natação, um passo inicial na busca dos cientistas por uma maneira de fazer tecido fresco para pacientes com coração danificado. Pesquisadores projetaram uma água-viva bioprojetada que pode natação, um passo inicial para encontrar potencialmente uma maneira de fazer tecido fresco para pacientes com coração danificado relata Gautam Naik, do WSJ. As águas-vivas fabricadas em laboratório são criadas com uma mistura de silicone e células de rato-coração. Embora não seja um organismo vivo, a estrutura muscular do robô se assemelha muito à de uma água-viva real, permitindo que ele natação livremente pela água. Os cientistas esperam que tais técnicas tornem possível colher células de um organismo e depois reorganizá-las de maneiras sofisticadas para fazer um sistema de bioengenharia para uso humano, como um marca-passo cardíaco que não exigiria bateria. "O que estamos tentando fazer é nos tornarmos muito bons em construir tecidos" para uso médico, disse Kevin Kit Parker, bioengenheiro em Harvard e coautor do estudo. "Isto é apenas prática" na busca de órgãos inteiros de engenheiro reverso, acrescentou. Os experimentos de engenharia de tecidos frequentemente dependem de tentativa e erro. Dr. Parker disse que quer trazer para o campo o mesmo rigor quantitativo e precisão que os engenheiros civis usam na construção de pontes. Dr. Parker passou anos procurando por um bom modelo para o coração humano. Enquanto observava uma água-viva no Aquário de Nova Inglaterra de Boston, ele ficou impressionado com a forma como a criatura usou um músculo para bombear o seu caminho através da água, um mecanismo semelhante a um coração pulsante. Sua equipe de Harvard se reuniu com pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia, e os dois grupos iniciaram um estudo detalhado da propulsão das águas-vivas: a complexa disposição dos músculos; o movimento de contrair e recobrir os corpos; e a dinâmica fluida resultante do movimento de natação. Os engenheiros usaram um polímero de silicone para construir uma água-viva de 1 centímetro (cm) formada por uma membrana com oito apêndices de braço. Sobrepuseram células musculares, obtidas a partir de um coração de rato, nesta membrana num padrão particular. "Nós os persuadimos a se auto-organizar para que eles combinassem a arquitetura [muscular] de uma água-viva precisamente", disse o Dr. Parker. O robô, chamado "Medusoid", foi colocado em fluido salgado que pode conduzir correntes elétricas. Quando os engenheiros oscilavam a voltagem no fluido, a membrana revestida por músculo começou a se contrair de forma sincronizada. (Por outro lado, uma verdadeira água-viva obtém nutrientes alimentando-se de plâncton, ovos, larvas, peixes pequenos e outras águas-vivas, o que permite ao tecido especializado ativar eletricamente a contração muscular.) A contração muscular cria vórtices - anéis de água em forma de rosquinha - abaixo do corpo da criatura. Para água-viva, os vórtices impulsionam-na para a frente e empurram a comida em direção à sua boca. A principal diferença entre as duas criaturas "é que a água-viva real pode ir buscar nutrientes e a nossa não pode", disse John Dabiri, coautor do estudo e bioengenheiro da Caltech. Os engenheiros agora planejam design a água-viva que possa juntar comida sozinha. Também querem incluir tecidos especializados, para que a criatura possa ativar internamente as contrações musculares, como faz uma verdadeira água-viva. A versão atual do Medusoid move-se de uma maneira simples e não consegue realmente virar ou manobrar. Para isso, os engenheiros terão de incluir vários tipos de células e conceber um sistema que permita que a criatura criada em laboratório detecte seu ambiente e use um "circuito de fazer de decisão" interno para escolher comportamentos diferentes. Embora esses desafios sejam significativos, alguns benefícios práticos podem ser mais facilmente alcançados. As companhias farmacêuticas testam frequentemente novas drogas cardíacas em tecidos cardíacos, e as águas-vivas—que imitam um coração humano espantoso—poderiam servir de modelo de alternativo. "Eu poderia colocar sua droga na água-viva e dizer se vai funcionar", disse Dr. Parker. O estudo dos vórtices já inspirou novas áreas para pesquisa médica. Por exemplo, quando o sangue entra no ventrículo esquerdo do coração bombeador, cria uma massa de fluido rotativo semelhante aos vórtices criados por uma água-viva nativa. Os vórtices no coração podem ser medidos por ultrassons. Em 2006, Dabiri coautoria um estudo, envolvendo 120 participantes, que sugeriu que o processo de formação do anel de vórtice poderia oferecer pistas importantes sobre a saúde cardíaca. "Pode-se dizer saudável a partir de corações menos saudáveis" estudando os vórtices, disse Dabiri.