Brasileiros criam fibra óptica biodegradável de algas marinhas

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Pesquisadores da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas) sintetizaram uma fibra óptica feita de ágar.

A fibra óptica está se tornando cada vez mais comum em nosso dia a dia, sendo utilizada, principalmente, em telecomunicações. Entretanto, por ser feita de cristal de óxido de silício, sua aplicação é limitada em outras áreas, como a medicina – o que pode mudar com uma invenção de pesquisadores da Unicamp, que desenvolveram um material a partir de algas marinhas.

Produzida na Universidade Estadual de Campinas (Unicamp),o dispositivo é comestível, biocompatível e biodegradável e poderá ser usado in vivo para imageamento de estruturas corporais, entrega localizada de luz para fototerapia ou optogenética (por exemplo, a estimulação de neurônios pela luz para estudo de circuitos neuronais) e entrega localizada de medicamentos.  

A pesquisa, apoiada pela Fapesp, foi desenvolvida e liderada pelos professores Eric Fujiwara (Faculdade de Engenharia Mecânica, Unicamp) e Cristiano Cordeiro (Instituto de Física Gleb Wataghin, Unicamp), em colaboração com o professor Hiromasa Oku (Universidade de Gunma, Japão).

O ágar-ágar, também conhecido simplesmente como ágar ou agarose

Ágar é uma gelatina natural extraída de algas marinhas. Sua composição consiste na mistura de dois polissacarídeos: agarose e agaropectina. “Nossa fibra óptica consiste em um cilindro de ágar, com diâmetro externo de 2,5 milímetros [mm], e um arranjo interno regular de seis orifícios cilíndricos de ar, com 0,5 mm de diâmetro cada um, circundando um núcleo sólido. A luz é confinada devido à diferença entre os índices de refração do núcleo de ágar e dos buracos de ar”, diz Fujiwara à Agência Fapesp.

“Para produzir a fibra, vertemos ágar de tipo alimentício em um molde, com seis hastes longitudinais dispostas simetricamente em torno do eixo principal. A gelatina se distribuiu pelo espaço disponível. Após o resfriamento, as hastes são removidas para formar orifícios de ar e o guia de ondas solidificado é liberado do molde. O índice de refração e a geometria da fibra podem ser adaptados, variando a composição da solução de ágar e o design do molde, respectivamente”, explica Fujiwara.

Os pesquisadores testaram a fibra em diferentes meios: ar, água, etanol e acetona. E verificaram que ela é sensível ao contexto. “O fato de a gelatina sofrer alterações estruturais sob variações de temperatura, umidade e pH torna a fibra adequada para fins de sensoriamento óptico”, afirma Fujiwara.

As fibras ópticas tradicionais, usadas em telecomunicações, são feitas de um cristal muito puro de óxido de silício, mais a vocação da fibra óptica de ágar é bem outra devido às características que ela herda de sua matéria-prima:

A fibra é comestível, biocompatível e biodegradável.

Isso significa que ela poderá ser usada no interior de seres vivos para diversas aplicações, como transmissão de luz para fototerapia ou optogenética – por exemplo, a estimulação de neurônios pela luz para estudo de circuitos neuronais -, imageamento de estruturas corporais e entrega localizada de medicamentos.

Outro uso possível seria seu funcionamento como um sensor, dedicado à detecção de microrganismos em órgãos específicos. A grande vantagem desse sensor seria que a sonda, depois de implantada e de atender ao objetivo, seria completamente absorvida pelo organismo.

Outra aplicação promissora é o uso simultâneo da fibra como sensor óptico e meio de crescimento para microrganismos. “Nesse caso, o guia de ondas pode ser projetado como uma unidade de amostra descartável, contendo os nutrientes necessários. As células imobilizadas no dispositivo seriam sensoriadas opticamente e o sinal analisado por meio de câmera ou espectrômetro”, descreve o pesquisador.

Demonstração dos usos da fibra óptica como sensor.

Imageamento de estruturas corporais e entrega localizada de medicamentos são outras possibilidades, assim como o uso simultâneo da fibra como sensor óptico e meio de crescimento para microrganismos, direcionando substâncias específicas a locais igualmente específicos. Fujiwara explica o processo: “Nesse caso, o guia de ondas pode ser projetado como uma unidade de amostra descartável, contendo os nutrientes necessários. As células imobilizadas no dispositivo seriam sensoriadas opticamente e o sinal analisado por meio de câmera ou espectrômetro”.

Fonte: artigo Agarose-based structured optical fibre Nature / Inovação Tecnológica / Revista Galileu

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dayllon13

☥Servo de Deus🔥Leal a Lucifer☥

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Luiz Cláudio
30/07/2020 6:22 am

Quem sabe agora as operadoras não instalam fibra óptica na minha região rsrs
Luz p’ra nós!

Márcio Henrique
30/07/2020 8:32 am

Luz pra nós!

Romário Vieira
30/07/2020 10:43 am

A tecnologia a favor do Todo. Luz p’ra nós!

Daniel Lucas
Reply to  dayllon13
04/08/2020 7:31 pm

Luz p’ra nos

Gustavo Kraemer
Editor
30/07/2020 11:17 am

Interessante

Beatriz
30/07/2020 7:36 pm

Luz p’ra nós!

Jonathan Muniz
30/07/2020 2:18 am

Luz p’ra nós!

José
30/07/2020 10:34 am

Luz pra nós

MariaFe
30/07/2020 12:19 pm

Top hein.. vou pesquisar mais a respeito para me inteirar! Luz p’ra nós!

Xablau
30/07/2020 1:04 pm

Caramba, essa invenção pode representar um grande avanço na medicina. Tomara q seja levada a sério pelos investidores e pesquisadores.
Luz pra nós!

Camila Ribeiro
30/07/2020 5:17 pm

Luz pra nós!

Gustavo Borba
30/07/2020 11:41 pm

A vantagem da utilização no interior dos seres vivos é que a fibra óptica não danifica por ser comestível. Muito interessante! Luz p’ra nós!

Lin de Oliveira
31/07/2020 7:04 pm

Luz p’ra nós ✨…

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