Nanotecnologia

Gota movida por campos magnéticos acelera análise de DNA

Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/05/2008

Gota movida por campos magnéticos acelera análise de DNA
Superfície do biochip, mostrando as gotas com a amostra e com os reagentes. As diversas "estações" do biochip são identificadas com a leta H.[Imagem: Pipper et al.]

Os biochips, verdadeiros microlaboratórios construídos com a mesma tecnologia utilizada na fabricação dos processadores de computador, estão cada vez mais funcionais. Contudo, seu uso prático ainda esbarra em um inconveniente: na maioria dos casos, a preparação das amostras que serão analisadas deve ser feita em macroescala, em um processo separado.

Biochip para diagnósticos genéticos

Agora, um grupo de pesquisadores de Cingapura desenvolveu um biochip para diagnósticos genéticos que combina em um único dispositivo a reação em cadeia da polimerase - a análise genética propriamente dita - com a preparação das amostras biológicas que devem ser analisadas.

Os cientistas desenvolveram um dispositivo que torna possível a manipulação precisa de uma "simples" gota contendo nanopartículas em suspensão. A amostra biológica a ser analisada é adicionada à gota, que funciona como um veículo de transporte.

O biochip possui um revestimento de material super-hidrofóbico e o movimento do líquido é induzido por meio de campos magnéticos variáveis, que atuam sobre as nanopartículas em suspensão.

Reação em cadeia da polimerase

A reação em cadeia da polimerase - PCR, na sigla em inglês (Polymerase Chain Reaction) - permite que as seqüências genéticas sejam duplicadas e identificadas - para identificar o patógeno causador de uma doença, por exemplo. O procedimento exige que a amostra passe por uma seqüência específica de temperaturas.

Devido à lentidão do processo de aquecimento e resfriamento, uma análise de PCR feita em laboratório normalmente leva várias horas para ser concluída. Já o novo chip faz isso em poucos minutos, aí incluída a preparação da amostra.

Chip-relógio

A manipulação precisa da gota-transportadora ao longo do chip garante que ela passe por "estações", nas quais estão a amostra a ser analisada, as enzimas e os reagentes necessários para extrair o material genético das células. A gota é dirigida de forma a passar por todas as estações, capturando o material necessário.

Finalmente, a gota é movida ao longo de uma região circular com vários gradientes de temperatura. É como se ela estivesse na extremidade de um ponteiro de relógio imaginário, com o processo repetindo-se seguidas vezes.

Cada ciclo dura 8 segundos. Um detector de fluorescência sobre uma das regiões do biochip monitora o andamento da PCR e indica se a seqüência genética desejada está presente e em que quantidade.

Para conhecer outra pesquisa que transformou uma gota de líquido em laboratório, veja Minilaboratório para células-tronco é construído por automontagem.

Bibliografia:

Clockwork PCR Including Sample Preparation
Juergen Pipper, Yi Zhang, Pavel Neuzil, Tseng-Ming Hsieh
Angewandte Chemie International Edition
May 2008
Vol.: 47, No. 21, 3900-3904
DOI: 10.1002/anie.200705016
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