Pesquisadores da Universidade da Califórnia, San Diego, desenvolveram um sistema que integra atividade metabólica em membranas celulares sintéticas, conforme publicado na revista *Nature Chemistry* em junho de 2025. Este avanço representa um passo significativo na biologia sintética e na nanotecnologia.
O estudo liderado por Neal Devaraj demonstra um sistema onde lipídios não apenas formam membranas, mas também passam por processos metabólicos. Essa abordagem inovadora permite que a matéria não viva exiba propriedades tipicamente associadas a sistemas vivos. O ciclo químico utiliza um combustível químico para ativar ácidos graxos, que se acoplam com lisofosfolipídios para gerar fosfolipídios. Esses fosfolipídios formam espontaneamente membranas que se decompõem na ausência de combustível, reiniciando o ciclo. Esse processo dinâmico espelha o comportamento das membranas lipídicas em células vivas.
Uma das aplicações mais promissoras dessa inovação é na área de biossensores. Células projetadas podem responder a estímulos-alvo, produzindo uma saída detectável, como fluorescência ou uma mudança na atividade metabólica. Por exemplo, células de *Escherichia coli* projetadas com um circuito genético que fluoresce na presença de arsênico foram usadas para detectar esse metal pesado tóxico em amostras de água. Além disso, sistemas livres de células empregam componentes biológicos como proteínas, ácidos nucleicos e circuitos genéticos sintéticos em um sistema não vivo para detectar estímulos-alvo.
Outro avanço importante é a capacidade de usar células sintéticas para sintetizar compostos não naturais, operar em ambientes extremos ou interagir com dispositivos eletrônicos. A engenharia metabólica tem sido bem-sucedida na produção de ácido polilático (PLA), um termoplástico biodegradável, biocompatível e de baixa toxicidade para humanos, sintetizado a partir de recursos renováveis como amido e cana-de-açúcar.
Em resumo, a integração da atividade metabólica em membranas celulares sintéticas representa um marco significativo na biologia sintética, abrindo caminho para uma ampla gama de aplicações inovadoras. O desenvolvimento contínuo dessas tecnologias promete transformar diversos setores, impulsionando avanços na medicina, indústria e sustentabilidade ambiental.