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Allyson Francisco dos Santos
Daniela Tábita de Lavôr
Jandra Lucia de Souza Lima
José Pinheiro do Monte

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Nollet (1748): Movimento da água em membranas semipermeáveis. 

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Nollet (1748): Movimento da água em membranas semipermeáveis. 

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Nollet imergiu um frasco cheio de etanol em um recipiente de água e o cobriu com uma membrana de bexiga. Após algumas horas, a membrana da bexiga inchou significativamente. Confrontado com esta observação, ele realizou o experimento oposto. Colocou a água no frasco coberto com a membrana da bexiga e o álcool no recipiente externo; a membrana afundou. Ele concluiu que a membrana da bexiga era permeável à água, mas não ao etanol.

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William Hewson (1773): O pai da hematologia.

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William Hewson (1773): O pai da hematologia.

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Hewson relatou o que poderia ser considerado como as primeiras observações osmóticas em células vivas: ele estudou a forma dos eritrócitos e notou que essas células diminuíam ou inchavam dependendo da concentração de sal do meio.

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Dutrochet (1826- 1838): Osmose e sua relevância para a Biologia.

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Dutrochet (1826- 1838): Osmose e sua relevância para a Biologia.

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Dutrochet redescobriu os fenômenos de osmose e realizou muitos experimentos com diferentes soluções e membranas que estabeleceram tanto a descrição física dos fenômenos quanto sua relevância fisiológica.

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Von Mohl  (1844): Estudos osmóticos posteriores e membranas artificiais.

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Von Mohl  (1844): Estudos osmóticos posteriores e membranas artificiais.

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Em 1844, Von Mohl tratou tecidos vegetais com álcool e diferentes ácidos e descreveu o desprendimento do protoplasma do interior das paredes celulares. Ele chamou a vesícula encolhida que separou das paredes celulares de “utrículo primordial”.

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Nägeli (1854): Investigações fisiológicas de plantas.

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Nägeli (1854): Investigações fisiológicas de plantas.

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Na década de 1850 Nägeli e Pringsleim e outros autores colocaram células vegetais em meios hipertônicos e observaram a contração de uma vesícula dentro das paredes celulares.
Nägeli acreditava que a membrana semipermeável resultava do endurecimento da camada externa do protoplasma em contato com a água, apoiando assim a ideia de que as membranas não eram diferentes do resto da célula.

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Virchow (1854): Observação de lipossomas.

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Virchow (1854): Observação de lipossomas.

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Os seus estudos foram primordiais para o aprofundamento dos estudos sobre a bicamada lipídica.

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Graham (1861): separação de moléculas hidrosolúveis em colóides e talóides.

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Graham (1861): separação de moléculas hidrosolúveis em colóides e talóides.

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Separou as moléculas solúveis em água em dois tipos de acordo com sua capacidade de atravessar um papel manteiga: os sais inorgânicos e os açúcares atravessaram facilmente a membrana e foram chamados de cristais talóides, enquanto os compostos semelhantes à gelatina eram incapazes de fazê-lo e foram nomeados colóides.

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Traube (1867): Permeabilidade através de poros de peneira.

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Traube (1867): Permeabilidade através de poros de peneira.

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As membranas de precipitação foram as primeiras membranas artificiais a serem sintetizadas. Eles foram desenvolvidos pela primeira vez por Traube em 1867 e assim chamados porque foram obtidos pela precipitação de moléculas na interface entre uma solução de ferrocianeto de potássio e outra de sulfato de cobre [59,60]. Essas membranas eram permeáveis à água, mas não a outras moléculas, tornando-se ferramentas importantes para estudos osmóticos.

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IMPORTÂNCIA DAS MEMBRANAS ARTIFICIAIS
A primeira membrana sintética foi desenvolvida em 1867 por Moritz Traube. Sua membrana de melhor desempenho foi usada para estudar a osmose inversa. Seu sucesso inicial corrobou para várias décadas de estudo acerca das teorias da termodinâmica e cinética envolvidas no processo de difusão.

A membrana sintética foi o ponto de partida para o desenvolvimento de membranas que pudessem dessalinizar água.

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Pfeffer (1877): Pressão osmótica proporcional à precipitação.

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Pfeffer (1877): Pressão osmótica proporcional à precipitação.

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Foi capaz de produzir membranas de precipitação mais robustas e realizou vários experimentos que estabeleceram a correlação entre a pressão osmótica e a concentração e temperatura da solução

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De Vries, Donders, Hamburguer (1884): Pressão osmótica com a mesma concentração de várias substâncias.

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De Vries, Donders, Hamburguer (1884): Pressão osmótica com a mesma concentração de várias substâncias.

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Com o tempo, esses estudos osmóticos tornaram-se mais quantitativos e, em 1884, De Vries e Hamburguer, entre outros autores, foram capazes de usar modelos de células vegetais e animais para mostrar que, exceto para eletrólitos, a maioria das soluções aplicava pressões osmóticas iguais em concentrações iguais.

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Von't Hoff (1887): Leis dos gases ideais extendidos para diluir soluções.

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Von't Hoff (1887): Leis dos gases ideais extendidos para diluir soluções.

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Usoui, pela primeira vez, as medidas osmóticas de Pfeffer, De Vries, Hambuguer, Dondres e Raoult.

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Nermst (1890): Permeabilidade através da solução na membrana.

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Nermst (1890): Permeabilidade através da solução na membrana.

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Estudou a relação entre eletricidade e movimentos eletrolíticos, desenvolveu as equações de Von't Hoff para o cálculo de potencial elétrico e força eletromotriz em células galvânicas.

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Formulou a teoria da membrana dos potenciais elétricos, que postulavam que:

1. Os nervos consistiam em um eletrólito condutor delimitado por membranas finas impermeáveis a íons;
2. No estado de repouso, a membrana mantinha um potencial elétrico com cargas internas negativas e externas positivas;
3. No período de atividade, a permeabilidade ao potássio aumentou e o potencial elétrico, consequentemente, caiu.

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Contribuiu com a preparação das primeiras vesículas artificiais limitadas por bicamadas lipídicas.

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Lehmann (1911): Micrografia de lipossomos.

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Lehmann (1911): Micrografia de lipossomos.

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Estudou os lipossomos, compreendendo-os como estruturas importantes no estudo da permeabilidade das membranas e, assim, a sua comparação com as membranas biológicas.

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Mueller et al. (1964): Membranas lipídicas artificiais.

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Mueller et al. (1964): Membranas lipídicas artificiais.

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Preparação das primeiras bicamadas lipídicas artificiais para melhor comparação com as membranas biológicas.
Verificou-se, portanto, que as bicamadas lipídicas eram estáveis mesmo quando as proteínas estavam totalmente ausentes.

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•As primeiras células artificiais foram desenvolvidas por Thomas Chang na Universidade McGill na década de 1960. [6] Essas células consistiam em membranas ultrafinas de náilon, colódio ou proteína reticulada, cujas propriedades semipermeáveis permitiam a difusão de pequenas moléculas para dentro e para fora da célula. Essas células eram de tamanho mícron e continham células , enzimas , hemoglobina , materiais magnéticos, adsorventes e proteínas . [1]

•Posteriormente, as células artificiais variaram de dimensões de cem micrômetros a nanômetros e podem transportar microrganismos, vacinas , genes , drogas, hormônios e peptídeos . [1] O primeiro uso clínico de células artificiais foi na hemoperfusão pelo encapsulamento de carvão ativado . [7]

•Na década de 1970, os pesquisadores conseguiram introduzir enzimas, proteínas e hormônios em microcápsulas biodegradáveis, mais tarde levando ao uso clínico em doenças como a síndrome de Lesch-Nyhan . [8] Embora a pesquisa inicial de Chang tenha se concentrado em glóbulos vermelhos artificiais , apenas em meados da década de 1990 os glóbulos vermelhos artificiais biodegradáveis ​​foram desenvolvidos. [9] Células artificiais no encapsulamento de células biológicas foram usadas pela primeira vez na clínica em 1994 para tratamento em um paciente diabético [10] e, desde então, outros tipos de células, como hepatócitos , células-tronco adultas e células geneticamente modificadas foram encapsuladas e estão sob estudo para uso na regeneração de tecidos.[11] [12]

•Em 29 de dezembro de 2011, químicos da Universidade de Harvard relataram a criação de uma membrana celular artificial .

Disponível: https://hmn.wiki/pt/Artificial_cell

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LOMBARD, Jonathan. Once upon a time the cell membranes: 175 years of cell boundary research. Biology direct, v. 9, n. 1, p. 1-35, 2014.