Folha artificial medicinal alimenta implante biomédico usando luz

Os conceitos de folha artificial e fotossíntese artificial chegaram de vez ao campo dos cuidados com a saúde.
[Imagem: Pengju Li et al. - 10.1038/s41566-026-01949-5]

Folha artificial medicinal

As plantas convertem a luz em energia de forma eficiente através da fotossíntese, uma capacidade que os cientistas e engenheiros estão se esforçando por imitar usando diversas abordagens, um conceito conhecido como fotossíntese artificial.

A principal ferramenta nesse campo são minúsculas estruturas metálicas projetadas para absorver e concentrar a energia da luz e gerar os portadores de energia adequados, que não são elétrons. O que acontece é que a luz, ao atingir a superfície dos metais, produz uma ondulação dos elétrons na superfície do material, ondas essas que podem ser controladas com precisão - essas ondas são descritas pelos cientistas como quasipartículas, chamadas "plásmons de superfície".

Agora, Pengju Li e colegas da Universidade de Chicago, nos EUA, usaram esse princípio para criar uma "folha plasmônica", uma folha artificial que captura a luz do Sol para fazer fotossíntese artificial por meio dos plásmons.

O dispositivo bioeletrônico capta a energia da luz e a torna diretamente utilizável para estimular "coisas" no corpo humano, sendo que essas coisas podem ser desde nervos vivos, mas danificados por alguma enfermidade, até marcapassos e outros dispositivos biomédicos.

"Esses materiais são muito singulares e diferentes de outros dispositivos fotossensíveis, como os fotovoltaicos," explicou Li. "Por meio do nosso projeto, aumentamos a capacidade dessas nanoestruturas de armazenar energia, de modo que agora elas podem ser potencialmente usadas como novas formas de terapia e em novas interfaces humano-computador."

A estrutura plasmônica da folha artificial consegue amplificar a energia, gerando-a em níveis úteis para acionar nervos ou o coração.
[Imagem: Pengju Li et al. - 10.1038/s41566-026-01949-5]

Um novo tipo de bioeletrônica

O que a equipe conseguiu agora foi encontrar um meio de usar o próprio componente plasmônico para amplificar a pequena energia que cada um gera, abrindo caminho para seu uso prático.

Nas aplicações biomédicas, a primeira demonstração envolveu usar o novo componente para controlar os batimentos cardíacos de um animal de laboratório, usando apenas luz para controlar o implante cardíaco experimental. Outro implante também foi testado no nervo ciático: Quando a luz incidia sobre o material, ele estimulava o nervo, demonstrando uma potencial terapia para as dores neuropáticas.

A equipe agora se dedicará ao desenvolvimento de um dispositivo totalmente implantável, que possa ser usado para bioestimulação por um ano ou mais, abrindo caminho para seu uso clínico.

Fonte: Folha artificial medicinal alimenta implante biomédico usando luz