Nanotecnologia

Biochip descartável fará exames clínicos no consultório médico

ICT Results - 25/09/2008

Biochip descartável fará exames clínicos no consultório médico
Protótipo do biochip, ainda não totalmente miniaturizado.[Imagem: Semofs]

Os microlaboratórios, ou biochips, são uma promessa de uma tecnologia longamente esperada: em vez de ir ao laboratório colher amostras, esperar pelos resultados e depois retornar ao médico, tudo poderá ser feito com o auxílio de um biochip descartável, no próprio consultório médico.

Desafios tecnológicos

Alguns desafios tecnológicos, contudo, deverão ser vencidos, para que essa tecnologia possa se tornar, mais do que uma comodidade, uma forma de salvar vidas - evitando demoras que podem ser fatais em situações críticas - e economizar milhões para os sistemas públicos de saúde e para os pacientes.

"Nossos objetivos são sensibilidades estado da arte ou melhores em um sistema que poderá estar disponível por qualquer coisa menor do que €50,00," afirma o pesquisador Jerôme Gavillet, do projeto europeu SEMOFS, um dos vários grupos de pesquisas que estão trabalhando no desenvolvimento desses biochips descartáveis.

Biochip microfluídico

SEMOFS é uma sigla para Surface Enhanced Micro Optical Fluidic Systems, uma tecnologia capaz de controlar o movimento de fluidos biológicos, detectar a presença de proteínas específicas - por exemplo, sinais precoces de câncer - e analisar os resultados, tudo em um dispositivo descartável plástico do tamanho de um cartão de crédito.

"Para cada paciente, o médico poderá abrir o pacote, colocar um pouco de sangue ou soro no cartão, fazê-lo funcionar e então conectá-lo a um leitor de cartões," explica Gavillet. O leitor mostrará na tela as medições feitas pelo cartão.

Os principais progressos feitos pela equipe do Semofs atingem duas áreas - a microfluídica e a plasmônica.

Microfluídica

A microfluídica envolve materiais e técnicas para o controle do movimento de minúsculas quantidades de fluidos. O biochip movimenta sangue, soro e outros fluidos ao longo de canais ligeiramente mais largos do que um fio de cabelo humano.

A movimentação é feita graças às superfícies super-hidrofílicas e super-hidrofóbicas com que são feitos os microcanais, sem a necessidade de bombas. A pressão para fazer o fluido andar pelos microcanais é suprida pela injeção de misturas de oxigênio-hidrogênio geradas por uma tensão elétrica em pequenas câmaras cheias de um gel saturado com água.

Plasmônica

Quando a amostra biológica e os fluidos necessários para seu processamento já interagiram na seqüência correta ao longo dos microcanais, o biochip utiliza a plasmônica para determinar se as proteínas da amostra se ligaram às superfícies de detecção do biochip.

A plasmônica utiliza as propriedades do "gás", ou plasma, de elétrons livres movendo-se no interior ou ao longo da superfície de um condutor.

O gás ionizado no interior do biochip ressona a freqüências específicas quando é estimulado pela luz. Quando as proteínas ligam-se aos antígenos sobre a superfície do detector, sua presença força uma leve alteração nessa freqüência de ressonância.

Sensibilidade do biochip

Os pesquisadores descobriram que, construindo uma pilha de camadas condutivas e dielétricas, sobre a qual vai a camada para se ligar com a proteína-alvo, eles conseguem elevar a sensibilidade do biochip muito além dos limites atuais.

"O objetivo final é alcançar um picograma por milímetro quadrado," diz Gavillet, "ou seja, alcançar a sensibilidade estado da arte mesmo em um chip descartável de baixo custo."

Um picograma equivale a um trilionésimo de grama.

O desafio final com se que defronta a equipe do Semofs é integrar as tecnologias que eles aprimoraram em um cartão único e que possa ser facilmente fabricado. Eles planejam empacotar tudo - fontes de luz, detector, guias de onda e o sistema microfluídico - em um cartão feito de plástico. A eletrônica que irá ler os cartões e mostrar os resultados ficará em uma unidade separada.

Eles esperam finalizar o cartão nos próximo oitos meses, quando o projeto Semofs está previsto para terminar.

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