Programação de lógica em proteínas: biomateriais inteligentes que computam A maioria dos "biomateriais inteligentes" de hoje responde de maneiras simples, um-para-um: uma entrada produz uma saída. Um hidrogel pode liberar um medicamento quando exposto à luz, ou uma nanopartícula pode se degradar ao encontrar uma certa enzima. Mas a biologia raramente funciona de forma isolada. Células e tecidos estão constantemente processando múltiplos sinais ao mesmo tempo, e os biomateriais de próxima geração precisarão fazer o mesmo—decidindo quando liberar, ativar ou localizar uma proteína apenas se a combinação certa de gatilhos estiver presente. Ryan Gharios e coautores apresentam uma estrutura que torna isso possível. Em vez de depender de sínteses químicas lentas e de baixo rendimento, eles codificam lógica AND/OR/YES diretamente em proteínas durante a expressão recombinante. O truque é usar ligadores engenheirados cuja topologia define o "portão": locais de corte em série se comportam como OR, em paralelo como AND, e um único local como YES. Proteases ortogonais servem como as "entradas", e o material libera sua carga proteica apenas quando a condição lógica programada é atendida. Com essa abordagem, a equipe implementou todos os 17 comportamentos lógicos possíveis de três entradas e até mesmo estendeu para um operador de cinco entradas. Eles demonstraram liberação precisa de proteínas a partir de esferas magnéticas, entrega multiplexada a partir de hidrogéis, rotulagem condicional de células HER2⁺, e programas intracelulares que decidem se uma proteína permanece na membrana ou difunde-se para o citosol. A verdadeira inovação é a escalabilidade. Como a lógica é geneticamente codificada, os designs podem ser rapidamente compilados, produzidos em bactérias e purificados em grande escala—abrindo a porta para terapias programáveis, andaimes responsivos para engenharia de tecidos, e sistemas biohíbridos onde células vivas e materiais computam juntos. Este trabalho aponta para um futuro onde os biomateriais não apenas respondem, mas realmente decidem—trazendo a lógica booleana de circuitos digitais para sistemas vivos. Artigo: