Projetor LCD é usado para 'controlar' neurônios e músculos de vermes

Células dos invertebrados foram estimuladas para gerar movimentos. Experimento foi realizado por equipe de instituto de tecnologia nos EUA.

As telas de cristal líquido (LCD, na sigla em inglês) receberam um novo uso quando cientistas norte-americanos usaram projetores com a tecnologia para controlar o cérebro e músculos de vermes. Por meio do estímulo luminoso, os invertebrados podiam ser "comandados" a se movimentar na direção que a equipe da professora Hang Lu, da Escola de Química e Biologia Molecular do Instituto de Tecnologia da Geórgia, definia.

Explicado na publicação científica "Nature Methods", o experimento é um avanço na área de optogenética, na qual a manipulação de genes, normalmente obtidos a partir de algas, é combinada com as luzes dos LCDs. Até então, somente animais maiores eram estimulados por essa técnica, com o implante de fibras óticas no cérebro das cobaias ou o uso de iluminação no corpo inteiro do animal.

As cores geradas por LCDs permitiram o controle do movimento do verme acima pela equipe do Instituto de Tecnologia da Geórgia, nos Estados Unidos. O invertebrado passou a se movimentar quase de forma circular, seguindo para onde os cientistas queriam. (Foto: Hang Lu / Instituto de Tecnologia da Geórgia, EUA)

Agora, com componentes baratos presentes nos aparelhos de LCD comuns, os cientistas norte-americanos conseguiram despertar ou inibir neurônios e células musculares de pequenas partes de organismos da espécie Caenorhabditis elegans. As luzes azul, vermelha e verde emitidas serviram para ativar proteínas fotossensíveis, obtidas a partir da modificação de genes colocados nos vermes, que chegam a apenas 1 milímetro de comprimento.

"A iluminação com LCD nos permite melhorar nossa habilidade para controlar, alterar, observar e investigar como neurônios e células musculares moldam o comportamento dos animais", afirma Lu. "O componente central da iluminação que nós usamos na experiência está disponível no comércio comum, o que reduz muito a complexidade e o custo do sistema. Esperamos que essas vantagens façam a técnica ser mais empregada pela comunidade científicas nas pesquisas."

O resultado era a mudança do caminho seguido pelo animal, que passava a desenhar um "triângulo" ao se mexer. As informações geradas pelos projetores podiam ser atualizadas em menos de 40 milissegundos, alterando a posição, intensidade e cor da luz emitida.A ferramenta desenvolvida por Hang Lu e pelos alunos Jeffrey Stirman e Matthew Crane foi financiada pelos Institutos de Saúde norte-americanos (NIH, na sigla em inglês) e pela Fundação Alfred P. Sloan. Nos testes, a equipe esperava o verme se movimentar em linha reta para lançar a luz com os LCDs, em intervalos regulares.

Apesar do foco da pesquisa estar nas respostas mecânicas, a tecnologia de LCD pode também ser usada para estudar comportamentos químicos, térmicos e até visuais em outros estudos. Entre exemplos de bichos de pequeno porte analisados com esta ferramenta estão peixes e larvas de moscas.