Notícia com publicação científica
No Canadá, pesquisa liderada por brasileiro consegue manipular moléculas de DNA usando campos elétricos
Ferramenta pode acelerar o diagnóstico de doenças e o mapeamento do genoma

Matheus Azevedo Silva Pessôa, Universidade McGill

4 de outubro de 2025, 11:03

Fonte

Kay Pettigrew, Universidade McGill

Publicação Original

Universidade McGill

Áreas

Bioengenharia, Biofísica, Bioinformática, Biologia, Bioquímica, Biotecnologia, Desenvolvimento de Fármacos, Engenharia Biológica, Genética, Genômica, Microbiologia, Nanotecnologia

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Resumo

Cientistas desenvolveram um novo dispositivo que usa campos elétricos para controlar moléculas de DNA em tempo real, criando a oportunidade para análises moleculares mais rápidas e precisas, o que pode aprimorar o diagnóstico, o mapeamento do genoma e o estudo de moléculas relacionadas a doenças.

Permitindo o ajuste da tensão elétrica para uma frequência específica, o dispositivo pode ajudar a acelerar reações químicas ou mesmo simular ambientes celulares.

O estudo faz parte do doutorado do brasileiro Matheus Pessôa, formado em Ciência e Tecnologia e em Física pela Universidade Federal do ABC (UFABC). Também participou do estudo a brasileira Carolina Martins e Queiroz, física da Universidade McGill e ex-aluna do Colégio Bandeirantes, em São Paulo.

Foco do Estudo

Usar um campo elétrico para manipular moléculas de DNA em tempo real

Estudo

Pesquisadores do Departamento de Física da Universidade McGill, no Canadá, desenvolveram um novo dispositivo que pode capturar e estudar moléculas de DNA sem tocá-las ou danificá-las.

O dispositivo, que utiliza campos elétricos cuidadosamente ajustados, oferece aos cientistas um controle sem precedentes sobre o comportamento do DNA em tempo real, criando a oportunidade para análises moleculares mais rápidas e precisas, o que pode aprimorar o diagnóstico, o mapeamento do genoma e o estudo de moléculas relacionadas a doenças.

O doutorando Matheus Azevedo Silva Pessôa, pesquisador em nanofluidos, desenvolveu a ferramenta em colaboração com seus colegas do laboratório de Nanobiofísica do professor Walter Reisner. Pesquisadores do laboratório de Bioengenharia liderado pela professora Sara Mahshid na Universidade McGill, da startup de tecnologia genômica Dimension Genomics e da Universidade da Califórnia em Santa Bárbara, nos EUA, também contribuíram.

Matheus Pessôa é formado em Ciência e Tecnologia e em Física pela Universidade Federal do ABC (UFABC). Também participou do estudo a brasileira Carolina Martins e Queiroz, formada em Física na Universidade McGill e que realizou o ensino médio no Colégio Bandeirantes, em São Paulo.

Embora pesquisas anteriores tenham tentado controlar moléculas com campos elétricos, a alta tensão elétrica necessária frequentemente causava vários problemas que tornavam essa abordagem impraticável.

Agora, os pesquisadores podem modular cada molécula de DNA de forma mais rápida e suave, aproveitando suas qualidades elétricas inerentes para guiá-la para uma pequena ranhura.

Podemos ver a dinâmica específica do DNA, pois podemos confinar as moléculas pelo tempo que quisermos sem quebrá-las, e ver o que acontece quando o campo elétrico que usamos para aprisioná-las é alterado

Matheus Azevedo Silva Pessôa, doutorando na Universidade McGill

Resultados

Matheus Pessôa disse que o novo dispositivo permite que os pesquisadores ajustem a tensão elétrica para uma frequência específica, como se fosse a sintonia de uma estação de rádio AM. Esse controle preciso permite que eles capturem moléculas de DNA sem danificá-las.

Os cientistas também têm liberdade para liberar as moléculas. Ao controlar o quão firmemente o DNA está confinado, eles podem observar seu comportamento em tempo real.

Os pesquisadores afirmam que a manipulação do DNA em uma escala tão pequena também pode ajudar a acelerar reações químicas, como o acionamento de lipossomas – transportadores à base de gordura frequentemente usados ​​na administração de medicamentos – para abrir e liberar seu conteúdo, permitindo que os cientistas estudem mais profundamente essa dinâmica.

A plataforma também pode ser usada para simular ambientes celulares, tornando-se uma ferramenta poderosa tanto para diagnóstico quanto para novas descobertas.

Matheus Pessôa está entre os inventores listados no pedido de patente da Dimension Genomics para o dispositivo.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Science Advances.

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Autores/Pesquisadores Citados

Matheus Azevedo Silva Pessôa

Doutorando na Universidade McGill

Carolina Martins e Queiroz

Física formada pela Universidade McGill

Dr. Walter Reisner

Professor de Física e líder do Laboratório de Nanobiofísica da Universidade McGill

Dra. Sara Mahshid

Professora de Bioengenharia e líder do Laboratório de Bioengenharia da Universidade McGill

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Science Advances (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade McGill (em inglês).

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