Assim como o teletransporte, a clonagem e a invisibilidade, os raios tratores são um daqueles velhos clichês de filmes de ficção científica que muitos de nós gostaríamos que fossem reais. Mas alguns pesquisadores do MIT acabaram de inventar um raio trator miniaturizado que é pequeno o suficiente para caber em um chip. Embora ainda não consiga puxar um navio de guerra inteiro como em Star Wars, ainda pode manipular partículas biológicas como células e DNA.
O MIT criou um feixe trator óptico baseado em chip que foca um feixe penetrante a mais de 5 milímetros da superfície do chip. Isso pode não parecer muito, mas é uma virada de jogo em comparação com as “pinças ópticas” integradas anteriores que só funcionavam a alguns mícrons do chip. Esses métodos antigos basicamente removiam células de recipientes de vidro estéreis (comumente usados em experimentos biológicos) e as colocavam diretamente na superfície do chip, aumentando assim o risco de contaminação.
Este avanço altera essas limitações. O dispositivo mais amplo do MIT pode capturar amostras biológicas com precisão e movê-las através do vidro, enquanto as sela em um recipiente padrão de lamínula. Todo o processo é mantido limpo e estéril.
Quanto ao funcionamento do feixe do microtrator, ele se baseia em um componente fotônico de silício denominado phased array óptico integrado. Ele usa processos de fabricação de semicondutores para criar conjuntos de pequenas antenas em chips. Juntas, essas antenas podem moldar e direcionar um feixe focado simplesmente ajustando o tempo do sinal de luz que aciona cada elemento da antena.
De acordo com a equipe, o sistema é “ordens de magnitude melhor do que as demonstrações anteriores”, como observa um comunicado de imprensa do MIT.
Outra grande melhoria é que este novo sistema reduz pela primeira vez a funcionalidade do raio trator ao tamanho do chip. Projetos típicos para a mesma finalidade não são apenas limitados em escopo, mas também bastante volumosos, exigindo a instalação de um grande microscópio no laboratório e vários dispositivos para moldar e controlar a luz.
Para testar a sua invenção, os engenheiros do MIT utilizaram primeiro o chip para capturar e manipular minúsculas esferas de poliestireno (as partículas de referência utilizadas nas experiências). Depois que isso funcionou, eles avançaram para a captura e movimentação de células cancerígenas vivas.
Embora ainda esteja em seus estágios iniciais, seu impacto potencial na pesquisa biológica e até mesmo em aplicações clínicas é enorme. Este feixe pode ser usado para analisar DNA, classificar células, estudar os mecanismos de doenças e ser usado em uma variedade de novas ferramentas experimentais e de diagnóstico.
Os pesquisadores também esperam continuar melhorando o sistema, com objetivos que incluem adicionar um foco de feixe ajustável, usar vários pontos de captura simultaneamente e aplicá-lo a diferentes sistemas biológicos.