São Paulo – A ideia tem jeito de ficção científica, mas foi realizada de verdade nos Estados Unidos: pesquisadores utilizaram águas vivas para criar uma única célula capaz de emitir raios laser.

São Paulo -- Os pesquisadores do Centro Wellman para Fotomedicina, do Massachusetts General Hospital, utilizaram engenharia genética para criar uma célula capaz de produzir uma proteína fluorescente (GFP) e ativá-la para emitir pulsos de raio laser com duração de alguns poucos nano-segundos.

O trabalho, publicado na revista Nature Photonics, pode resultar em fontes biocompatíveis que possam emitir laser dentro de um paciente. Isso seria extremamente útil para as chamadas terapias fotodinâmicas, que usam drogas ativadas pela luz. Também poderá dar origem a novas formas de diagnóstico por imagens.

Mudando a estrutura

Desde sua criação, há mais de 50 anos, os lasers são feitos de materiais sólidos ou gases. Dentro deles, os pulsos de fótons são amplificados ao rebaterem entre dois espelhos.

No trabalho inédito, os pesquisadores Malte Gather e Seok Hyun Yun conseguiram criar o primeiro laser com material biológico — uma célula viva. Eles escolheram a proteína GFP, que é originalmente achada numa espécie de água viva, por diversos motivos. Primeiro, ela pode ser induzida a emitir luz sem a aplicação de enzimas adicionais. Além disso, suas propriedades são bem conhecidas e já existem técnicas estabelecidas para programar vários organismos para produzi-la.

Para determinar o potencial da proteína em gerar laser, a primeira etapa foi montar um aparelho consistindo de um cilindro de 2,5 cm de comprimento, com espelhos em cada ponta e repleto de uma solução de GFP em água. A solução da proteína conseguiu amplificar a energia que estava entrando e emiti-la em breves pulsos de laser.

Com essa informação, foi criada uma linha de células de mamíferos que expressavam a proteína GFP nos níveis necessários, medidos no experimento anterior. O laser celular foi montado colocando uma única célula (que mede entre 15 e 20 micrômetros) em uma microcavidade com dois espelhos espaçados 20 micrômetros um do outro.

Os pesquisadores descobriram que a forma esférica da célula funciona como lente, diminuindo a necessidade do uso de energia para a emissão do laser e facilitando todo o processo.