Lógica de programação em proteínas: biomateriais inteligentes que computam A maioria dos biomateriais "inteligentes" de hoje responde de maneiras simples e individuais: uma entrada produz uma saída. Um hidrogel pode liberar um medicamento quando exposto à luz, ou uma nanopartícula pode se degradar quando encontra uma determinada enzima. Mas a biologia raramente funciona em tal isolamento. Células e tecidos estão constantemente processando vários sinais ao mesmo tempo, e os biomateriais de próxima geração precisarão fazer o mesmo - decidir quando liberar, ativar ou localizar uma proteína somente se a combinação certa de gatilhos estiver presente. Ryan Gharios e co-autores apresentam uma estrutura que torna isso possível. Em vez de depender de sínteses químicas lentas e de baixo rendimento, eles codificam a lógica E/OU/YES diretamente nas proteínas durante a expressão recombinante. O truque é usar vinculadores projetados cuja topologia define o "portão": os locais cortados em série se comportam como OR, em paralelo como AND e um único site como YES. As proteases ortogonais servem como "entradas" e o material libera sua carga proteica somente quando a condição lógica programada é atendida. Com essa abordagem, a equipe implementou todos os 17 comportamentos lógicos possíveis de três entradas e até os estendeu para um operador de cinco entradas. Eles demonstraram liberação precisa de proteínas de esferas magnéticas, entrega multiplexada de hidrogéis, marcação condicional de células HER2⁺ e programas intracelulares que decidem se uma proteína permanece na membrana ou se difunde no citosol. O verdadeiro avanço é a escalabilidade. Como a lógica é geneticamente codificada, os projetos podem ser rapidamente compilados, produzidos em bactérias e purificados em escala - abrindo a porta para terapias programáveis, andaimes responsivos para engenharia de tecidos e sistemas biohíbridos onde células vivas e materiais são computados juntos. Este trabalho aponta para um futuro em que os biomateriais não apenas respondem, mas realmente decidem - trazendo a lógica booleana dos circuitos digitais para os sistemas vivos. Papel: