Projeto Conceitos e Preconceitos
Projeto Conceitos e Preconceitos
Músculo Artificial: recentes avanços
Prof. Dr. G. L. Santa Rosa
A presente nota tem por escopo chamar a atenção dos histologistas brasileiros e portugueses para o estado da arte do desenvolvimento de um músculo artificial pelo laboratório de tele-robótica da NASA.
Um site específico sobre músculo artificial foi criado pela Universidade do Novo México, em Albuquerque, USA do qual foram obtidas muitas das informações presentes neste artigo, numa seleção daquelas de maior interesse histológico dentre uma infinidade de propriedades físicas e detalhes de fabricação das películas.http://www.unm.edu/~amri/index.html
O material foi desenvolvido com base nas características físico-químicas dos poliânions, de há muito conhecidas dos histologistas. Glicosaminoglicanas da substância fundamental do tecido conjuntivo e da própria fibra colágena ou reticular, apresentam cargas negativas repetitivas, com grande afinidade por ions metálicos como cálcio, ferro, cobre, prata e etc. ao lado de uma grande capacidade de retenção hídrica. Desde a década passada sabemos que pressões ou deformações destas estruturas geram correntes elétricas por fenômenos eletro-osmóticos.
Algumas especulações vem sendo feitas sobre tais fenômenos eletro-osmóticos, passiveis de ocorrer em membranas basais, notadamente após a impregnação por metaloproteínas como ocorre, por exemplo nos testículos após a intoxicação por cloreto de cádmio ou em glomérulos renais nas intoxicações por amálgamas argênticos ou áuricos ou mesmo no curso de tratamentos de parasitoses com antimoniais.
Os cientistas da NASA conseguiram produzir membranas de um gel polimérico iônico e perfluoriná-lo em um compósito com ouro ou platina. A produção do compósito envolve duas fases; uma primeira de deposição profunda ou impregnação metálica e uma segunda de eletrodeposicão em superfície. A tecnologia empregada utiliza os últimos desenvolvimentos da indústria de semicondutores. Para os objetivos da NASA em prospeção espacial com robôs é marcante o perfeito funcionamento em temperaturas elevadas e até –140oC.
Saliente-se que uma fita de músculo artificial, medindo 5 x 20 x 0,2 mm e pesando 30 mg exerce uma força contrátil de 1,2 g quando estimulada por um sinal elétrico de onda quadrada de 3V e 40 mA. É capaz de suspender um peso de 40 vezes o seu próprio! Esta mesma fibra quando mecanicamente dobrada gera um sinal elétrico correspondente, o que permite sua dupla utilização, quer como efetor, quer como sensor de movimentos. Funciona melhor se forem tomadas medidas impedientes do ressecamento e se forem adicionados sais de lítio ao meio. A utilização de corrente alternada gera movimentos repetitivos, ou pulsações espaçadas de segundos ou milisegundos, com um período refratário desprezível para as aplicações práticas. Como sensor, é capaz de detectar vibrações sonoras e ultrasônicas. A produção industrial está prevista para os próximos dois anos!!!
Diversas aplicações já foram tentadas com sucesso, dentre elas a de coadjuvante da musculatura miocárdica, cílios artificiais, asas de insetos artificiais, bombas de perfusão, válvulas, colhedores de frutos em árvores, movimentação de robôs submarinos, coletores de amostras minerais em outros planetas, etc.
A esta altura dos acontecimentos deve haver muitos cérebros ocupados em desenvolver aplicações bélicas para o material e uns poucos interessados nas suas aplicações biomédicas, mas, sem dúvida está aberto um campo novo e extremamente promissor. Visite o site e consulte o extenso trabalho de revisão do Prof. M. Shahinpoor e os vídeos em AVI com demonstração das principais aplicações.
Exercite sua criatividade imaginando novas aplicações, que você poderá sugerir por e-mail.
