Detecção eficaz de biomarcadores

A necessidade de desenvolver sistemas cada vez mais modernos, que aliem precisão, sensibilidade, rapidez nos resultados e baixo custo, para o diagnóstico de doenças graves, tem sido alvo constante dos cientistas.  

Tendo em vista essas necessidades, o pesquisador da Universidade Rice, EUA, John McDevitt e seus colegas da Rice's BioScience Research Collaborative,  desenvolveram um micro componente que faz parte do Programmable Bio-Nano-Chip (PBNC). Os resultados da pesquisa foram publicados na edição de fevereiro da revista Small.  

O PBNC é um dispositivo flexível de detecção com comportamento analítico, o qual captura biomarcadores – moléculas que podem ser medidas experimentalmente e que indicam a ocorrência de um determinado processo no organismo – encontrados em fluidos corporais tais como o sangue, a saliva, entre outros. Esses marcadores biológicos são capturados em minúsculas esponjas e levados para dentro de uma matriz contendo funis invertidos em forma piramidal, localizados na central do microprocessador do PBNC. 

Esse sistema utiliza sensores em formato de esferas com aproximadamente 300 μm de diâmetro, compostas de agarose, conhecidas como “nanonets” e que estão presentes em uma estrutura microelectromecânica com elementos micro fluídicos integrados. As esferas mostraram ser uma forma bastante eficiente de seleção e captura de proteínas presentes em amostras de fluidos corporais complexos.  

Ao ser colocada uma amostra do fluido no dispositivo descartável, canais microfluídicos direcionam-na para as esponjas, as quais estão impregnadas de anticorpos que detectam e capturam biomarcadores específicos. Após essa etapa, podem ser analisados em poucos minutos por um moderno microscópio ligado ao computador.

O material utilizado para produzir as microesferas de agarose é proveniente de algas, um material barato e muito comum nos laboratórios, largamente usado como meio para o cultivo de células vivas ou na captura de proteínas. Com a ajuda da microscopia e de estudos computacionais foi possível examinar as esferas em 3D.  

Nessa pesquisa foram analisados o tamanho dos poros que variaram entre 45 e 620 nm e ficou constatado que os que estavam com um diâmetro em torno de 140 nm mostraram características ideais de transporte para testes rápidos. A eficiência de detecção das esferas ligadas à amostra ficou em torno de 95% com uma baixa imobilização não específica de detecção da sonda para ensaios com antígenos carcinoembriônicos. 

Todas as informações coletadas demonstram que os pesquisadores estão no caminho certo para um aprimoramento cada vez maior dos sistemas de detecção de biomarcadores. Dessa forma, é possível vislumbrar um futuro promissor no diagnóstico precoce de doenças, assim como para realizar mais rápida e eficientemente esse processo em indivíduos já doentes.