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Como os smartphones se tornarão uma ferramenta de diagnóstico

Seu smartphone pode parecer uma extensão do seu corpo - a ponto de você decidir implantá-lo cirurgicamente na palma da sua mão, se puder. Você pode ter usado um dos inúmeros aplicativos de saúde atualmente disponíveis e pode até ter lido sobre monitores de pressão sanguínea que se conectam ao seu iPhone.

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Apesar de tudo isso, provavelmente nunca ocorreu a você que você pode transformar seu smartphone em um laboratório móvel. No entanto, é exatamente isso que uma equipe científica da Universidade de Houston, no Texas, está trabalhando no momento. No futuro, um smartphone e um acessório de lente de US $ 20 podem ser tudo o que é necessário para diagnosticar uma variedade de problemas médicos.

O sistema de diagnóstico, baseado em nanotecnologia, está sendo desenvolvido por Jiming Bao, professor assistente de engenharia elétrica e de computação, e Richard Willson, professor de engenharia química e biomolecular. A equipe ainda tem algumas dificuldades para superar, mas está confiante de que sua ferramenta de diagnóstico será fácil de usar e acessível quando o produto final estiver pronto.

Como funciona? Para que será usado? Vamos olhar mais de perto.

Como funciona a ferramenta de diagnóstico?

O sistema de diagnóstico baseado em smartphone detectará o resultado de uma reação química entre um vírus ou bactéria e uma molécula que se liga a ele - como um anticorpo combatendo a doença. Seu design é um dispositivo de biossensor combinado com um microscópio simples, que leria os resultados.

Em um artigo publicado recentemente na revista ACS Photonics, a equipe descreve como eles desenvolveram uma "técnica de biossensoramento de alta produtividade" usando a transmissão óptica dos chamados "nanoholes" com coloração de prata.

O sistema de diagnóstico aguarda a reação química e depois pega o resultado, garantindo que não possa ser confundido com outras reações.

A parte de biossensor do dispositivo é, na verdade, uma lâmina de vidro coberta por um filme fino de ouro, que contém milhares de nanoholes (fazendo com que pareça um pouco com aqueles testes de daltonismo!). O desenvolvimento deste slide foi bastante revolucionário por si só, mas o próximo passo foi permitir que as bactérias e vírus entrassem naqueles nanoholes para que as reações químicas pudessem ocorrer lá, e o resultado poderia ser medido.

Solução de problemas

O projeto não terminou lá, no entanto. Houve um problema - o vínculo criado pela reação química entre patógenos e anticorpos não foi suficiente para bloquear a luz. O professor Wilson disse: "A coisa que se liga ao anticorpo provavelmente não é grande e cinza o suficiente para escurecer esse buraco, então você tem que encontrar uma maneira de escurecê-lo de alguma forma."

A equipe chegou lá no final, usando anticorpos com enzimas que criam partículas de prata quando são expostas a substâncias químicas específicas. Quando esses anticorpos se ligam às bactérias e vírus nos nanoholes, todo o slide é exposto a substâncias químicas que acionam a produção de prata. A lâmina é então lavada e as partículas de prata permanecem nos orifícios para bloquear a luz, caso a reação necessária tenha ocorrido.

Buracos bloqueados indicam um resultado positivo, enquanto buracos claros mostram um resultado negativo. Embora o processo de desenvolvimento desse sistema seja imensamente complexo, seu uso será relativamente simples.

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Smartphones permitem um processo de diagnóstico mais barato.

Depois que o slide é testado, basta um simples microscópio anexado a um smartphone para ler o resultado. Esta invenção poderia tornar o processo de diagnóstico muito mais barato, então! "Alguns dos sistemas de diagnóstico mais avançados precisam de US $ 200.000 em instrumentação para ler os resultados. Com isso, você pode adicionar US $ 20 a um telefone que já possui e pronto", explicou o professor Wilson.

A ideia básica está agora no lugar. A equipe ainda precisa trabalhar para encontrar a melhor maneira de obter bactérias e vírus nos nanoholes, mas quando o sistema estiver totalmente desenvolvido, será possível analisar até 10 patógenos diferentes de uma só vez.

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