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Pesquisadores da Universidade Rice, em Houston, EUA, desenvolveram um sistema microfluídico com grânulos magnéticos (magnetic beads, em inglês) de superfície modificada aliado a um biossensor eletroquímico para a detecção da proteína característica de COVID-19 e, com o auxílio de um potenciostato, a leitura foi realizada em um smartphone.O potenciostato é um equipamento que aplica um potencial e mede a corrente resultante em um sistema eletroquímico.
A principal vantagem nesse sistema microfluídico, é não precisar de um laboratório para realizar as análises, podendo ser geradas em hospitais, clínicas ou farmácias podendo ser manipulado por pessoas com experiência em coletas e calibragem do dispositivo. O estudo foi publicado no periódico ACS Sensor.
De forma geral, o microdispositivo é facilmente transportado e prático, gerando resultados ainda mais rápidos e precisos que exames de PCR.
O que chama atenção na pesquisa é a especificidade do biossensor, podendo realizar detecções de até 230 pg/mL, e o processo de captação das proteínas N de SARS-CoV-2.
Como funciona a detecção pelo celular?
Ilustrações esquemáticas de (A) chip imunossensor microfluídico destacando a concentração magnética dos grânulos na superfície do sensor, (B) chip imunossensor microfluídico para o dispositivo de diagnóstico baseado em smartphone e (C) configuração experimental e esquema de detecção eletroquímica usando a técnica desenvolvida pelos pesquisadores. Fonte da imagem: American Chemical Society, DOI: https://doi.org/10.1021/acssensors.0c02561
A amostra é coletada por um tubo capilar por onde também são inseridos os grânulos magnéticos onde são transportados até uma câmara de reação onde ficam em contato com a amostra. Na superfície dos grânulos são ligados os anticorpos de detecção onde a proteína N é ligada.
Quando os grânulos com a proteína passam pelo campo magnético gerado pelos eletrodos, se conectam com os anticorpos de captura presentes no biossensor, gerando uma corrente proporcional à concentração do biomarcador na amostra. A corrente é lida pelo potenciostato que envia um sinal para o telefone que possui uma curva de calibração baseado na corrente e na concentração.
Apesar de ainda estar em estágio inicial, necessitando de resultados mais contundentes com relação a acoplar o dispositivo no celular sem a necessidade de utilizar bombas de seringa, a pesquisa nos faz imaginar um futuro em que teríamos equipamentos para acoplar no smartphone como uma capinha e iriamos até a farmácia apenas comprar os testes (biossensores), realizar uma leitura de uma curva de calibração correspondente àquele teste e realizar uma leitura para o exame que for necessário.
Provavelmente isso não reduziria a importância de resultados em laboratórios clínicos, porém, em casos em que é necessário um positivo ou negativo, como é no caso da COVID-19, esse tipo de tecnologia iria acelerar diagnósticos e até dosagens de medicamentos.
O Futuro é Agora.
Texto escrito em parceria com Johmar Souza, @johmarsouza
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Sou estudante de doutorado da UFAL e gostaria de ter um contato para trocar umas ideias sobre fabricação de dispositivos microfluídicos, como a resina utilizada para impressão e seu comportamento com o PDMS.
Prezado Evert, tudo bem?
Pode me enviar um e-mail. harrison.santana@gmail.com