p Uma equipe de pesquisa coreana desenvolveu com sucesso uma tecnologia de biossensor proprietária com sensibilidade molecular significativamente aprimorada usando a membrana lipídica artificial que imita a membrana celular. A equipe de pesquisa liderada pelo Dr. Yong-Sang Ryu do Brain Science Institute e pelo Dr. Chul Ki Kim do Sensor System Research Center, em colaboração com a equipe de pesquisa liderada pelo Professor Dong June Ahn do Departamento de Engenharia Química e Biológica da Universidade da Coreia, desenvolveu uma tecnologia para aumentar a detectabilidade molecular sobre a superfície do transistor de efeito de campo potenciométrico (FET) via impermeação de íons através da membrana lipídica. p Tem sido um pouco desafiador comercializar a tecnologia de detecção molecular baseada em FET, uma tecnologia de sensor que usa sinais elétricos, apesar de seus benefícios na detecção de várias moléculas, como vírus, proteínas, e DNA. Isso se deve principalmente às faixas de detecção ultrafinas para detecção molecular sob alta concentração de íons ou carga elétrica da solução de analito.

p Por exemplo, em uma gota de sangue, a faixa efetiva a partir da qual as moléculas podem ser detectadas na sonda do sensor potenciométrico é de aproximadamente 1 nm, que é mais fino do que a molécula a ser detectada e analisada; Portanto, é difícil detectar o sinal elétrico, mesmo que a molécula entre em contato com a sonda sensora. Para superar esse obstáculo, pesquisadores tentaram estratégias, incluindo diluir a solução de analito em até 100, 000 vezes para aumentar a detecção molecular; Contudo, essas estratégias não tiveram sucesso.

p Portanto, a equipe de pesquisa propôs o uso do modelo de membrana para superar esse obstáculo. A membrana celular dos humanos não controla apenas a concentração de íons do ambiente interno e externo, mas também evita que uma alta concentração de íons entre na célula. A equipe, portanto, se concentrou nesta característica específica do sistema que mimetiza a membrana celular. Após testes repetidos para aplicação da membrana celular à superfície do chip de detecção molecular baseado em FET, foi confirmado que a detecção de moléculas está disponível sem pré-tratamento adicional, mesmo em uma solução iônica de alta concentração.

p Com esta nova tecnologia, conhecido como "FET revestido por membrana (FET lipídico), "moléculas suspensas em solução concentrada altamente iônica no nível de sangue humano podem ser detectadas com maior sensibilidade em comparação com o sensor existente, e diluição da solução até 100, 000 vezes não é necessário. Este foi confirmado como o melhor desempenho entre todos os FET relatados até agora em todo o mundo. A equipe de pesquisa espera que esta tecnologia possa ser usada para diagnosticar vários assuntos relacionados a doenças, como proteínas associadas à demência, mas também é uma tecnologia de plataforma com extensa aplicabilidade como biossensores em diversos campos, incluindo medicina, cuidados de saúde, e o ambiente para detecção de infecções virais e microplásticos.

p O Dr. Yong-Sang Ryu, do KIST, descreveu a realização da pesquisa como "a detecção de moléculas via lipídio-FET com contraste iônico através da membrana pode ser aplicada instantaneamente a todas as plataformas de sensores potenciométricos existentes que usam um campo elétrico para detectar moléculas."

p Dr. Chul Ki Kim do KIST disse:"Estudos para aplicar a tecnologia a vários campos de pesquisa, como doenças conhecidas por serem causadas por proteínas mutantes anexadas às membranas celulares, como a doença de Alzheimer, Mal de Parkinson, e diabetes, e tecnologia para detectar rápida e precisamente um número extremamente pequeno de vírus infecciosos como COVID-19 e influenza estão sendo conduzidas em paralelo. "

p O resultado da pesquisa foi publicado na edição recente da Nature Communications .