Este biochip poderá detectar múltiplas doenças

O biossensor optofluídico detecta biomarcadores em concentrações que variaram em oito ordens de magnitude.
[Imagem: Holger Schmidt/UCST]

Biochip de amplo espectro

É muito raro fazer uma consulta a um médico que não resulte em um pedido de exame.

E essa dependência dos exames não veio por acaso: A detecção dos chamados biomarcadores tornou-se essencial para estabelecer se estamos saudáveis ou doentes, cobrindo desde a mensuração dos nossos estoques de vitaminas até a presença de um indicador de um câncer, por exemplo.

Mas ir ao médico, pegar o pedido de exame, ir ao laboratório coletar as amostras, voltar ao laboratório para pegar os resultados e então marcar um retorno com o médico para que ele interprete os resultados é um roteiro longe do ideal.

Assim, tem havido uma corrida na comunidade científica em busca de técnicas que permitam fazer exames mais rapidamente, se possível no próprio consultório do médico.

Entre as tecnologias de destaques nesse esforço está a microfluídica, a capacidade de manipular, medir e testar líquidos em dispositivos minúsculos, feitos com a tecnologia da microeletrônica - esses dispositivos são comumente conhecidos como biochips.

Agora, pesquisadores demonstraram melhorias significativas nesses dispositivos de detecção baseados em chip, lançando as bases para criar sensores que juntam a microfluídica com a óptica, a medição das substâncias usando luz.

Essa detecção optofluídica permitiu criar sensores integrados portáteis altamente sensíveis, que podem ser usados para realizar vários tipos de testes médicos simultaneamente, mesmo que envolvam tipos completamente diferentes de biopartículas - como partículas virais e DNA - em concentrações amplamente variadas.

A ideia é que, no futuro, os exames médicos possam ser realizados no próprio consultório.
[Imagem: Holger Schmidt/UCST]

Sensor genérico

Os avanços obtidos pela equipe permitiram a detecção contínua de substâncias em concentrações variando em oito ordens de grandeza, de attomolar a nanomolar. Isso amplia a faixa de concentração na qual esses sensores podem funcionar por um fator de mais de 10.000.

Os pesquisadores implementaram um mecanismo de realimentação que detecta quando os sinais são muito grandes e reage a isto, ajustando a potência do laser de entrada para acessar uma nova escala. Isso permitiu detectar grandes sinais de altas concentrações sem sobrecarregar os sinais fracos que podem estar presentes em outras espécies em baixas concentrações.

Isto permitiu pela primeira vez criar um biochip que detecta a concentração de substâncias envolvidas em uma variedade de doenças, cujas concentrações variam largamente de uma doença para outra.

"Enquanto este trabalho avança um sensor integrado específico baseado em sinais de fluorescência óptica, a técnica de análise de sinal pode ser usada com qualquer tipo de sinal dependente do tempo que cubra uma ampla faixa de concentração. Isso pode incluir diferentes sinais ópticos, mas também sensores elétricos," explicou o professor Holger Schmidt, da Universidade da Califórnia de São Francisco (EUA).

O novo biochip já está pronto para ser comercializado.