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Relatório de Nanobiotecnologia

Bases Científicas
Metamateriais são substâncias produzidas artificialmente que possuem propriedades distintas e únicas em relação àquelas encontradas na natureza. É baseado nessa definição que os autores do artigo científico ‘‘A mechanical metamaterial made from a DNA hydrogel’’ desenvolveram um hidrogel de DNA com a peculiaridade de possuir dois estados físicos (sólido ou líquido) dependendo das condições impostas a ele. Quando esse material encontra-se embebido em água, ele apresenta propriedades de estado sólido, quando a água é removida, ele apresenta propriedades de estado líquido. O hidrogel é composto basicamente por DNA, o qual, durante sua síntese, foi amplificado por meio da atuação de uma ssDNA ligase, e uma polimerase (Φ29) de bacteriófago, em dois processos sequenciais: Amplificação por círculo rolante (RCA) pela ligase, seguida da amplificação da cadeia por vários primers (MCA) através da polimerase. Cada um desses processos pode ocorrer durante períodos de tempo definidos, sendo que a combinação de tempos de reação para cada processo acarreta na geração de hidrogéis com diferentes densidades ópticas. Importante ter em mente que as propriedades de metamaterial já descritas só são observadas quando o tempo de reação de círculo rolante é de 2 a 8 horas e quando se realiza a segunda reação a pouco sitada durante um tempo de 16 horas ou mais. Foi hipotetizado que as propriedades encontradas no metamaterial em discussão seriam resultantes da ação conjunta do processo de círculo rolante, que gera um grande número de moléculas de DNA fita simples, as quais servem como template para o segundo processo, criando estruturas semelhantes a ninhos de aves, como ilustrado na figura 1. Quando o hidrogel está exposto à pressão atmosférica, ele fica sujeito à deformação pela gravidade e tensão superificial. Ambos são negligenciáveis em sólidos, mas não no caso do hidrogel, que é extremamente leve. Portanto, em