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  • Pesquisa inovadora leva à detecção da menor partícula de vírus, implicações para o tratamento precoce da doença
    p Dr. Kolchenko com seus alunos da City Tech.

    p Vasily Kolchenko, professor associado de ciências biológicas no New York City College of Technology (City Tech), é um jogador-chave em uma equipe de pesquisa que recentemente fez um avanço com enorme significado potencial para o tratamento de doenças graves. p Seu trabalho tornou isso possível, pela primeira vez, para detectar a menor partícula de vírus. Uma vez que mesmo uma partícula viral pode representar uma ameaça mortal, a pesquisa provavelmente dará uma contribuição importante para a pesquisa em andamento sobre a detecção precoce de doenças como AIDS e câncer.

    p Até que a equipe de pesquisa anunciou sua descoberta este ano em Cartas de Física Aplicada (27 de julho, 2012), nenhum instrumento ou metodologia teve sucesso na detecção confiável e precisa de uma única partícula de vírus, que está na faixa de tamanho de uma nanopartícula. (Cerca de 80, 000 nanopartículas lado a lado teriam a mesma largura de um cabelo humano.)

    p A pesquisa terá potencialmente um imenso impacto sobre o público em geral, auxiliar na detecção da doença em seu estágio inicial, quando menos patógenos estão presentes e a intervenção médica pode ser mais eficaz. Esta nova abordagem também tem possíveis aplicações na identificação de inúmeras moléculas, especialmente proteínas, que são importantes para a pesquisa de desenvolvimento de drogas, tanto como alvos quanto como tratamentos.

    p Enquanto os cientistas há muito usam microscópios para ver objetos tão pequenos quanto bactérias, os vírus são muito menores. Mesmo os microscópios eletrônicos mais sensíveis, que são complicados, caro e difícil de operar, não pode garantir a detecção dessas partículas minúsculas.

    p A descoberta da equipe envolveu a adição de uma nanoantena ao dispositivo de detecção de luz para melhorar o sinal. "A ideia de que a luz pode 'sentir' a presença de nanopartículas e responder à sua chegada foi inovadora, "Dr. Kolchenko diz.

    p "Uma vez que todos os vírus mais mortais e as moléculas biológicas mais interessantes - proteínas e DNA - pertencem ao mundo nano, nossa pesquisa provou ser verdadeiramente inovadora, e sua promessa é quase ilimitada em termos de detecção de praticamente tudo que interessa às ciências da vida, " ele adiciona.

    p Dr. Kolchenko, quem tem diploma de medicina, um doutorado em fisiologia e um mestrado em matemática pela Universidade de Kiev, forneceu uma combinação única de experiência em bioinformática, matemática e medicina que foram essenciais para o sucesso do projeto em isolar o menor vírus individual de RNA, MS2.

    p "Eu comecei a me interessar em fazer pesquisas sobre o uso de luz para a detecção e medição dos menores objetos biológicos e não vivos quando ouvi uma palestra sobre biossensores que o professor Stephen Arnold da Politécnica / NYU deu na City Tech, "diz o Dr. Kolchenko, que ensina biologia na City Tech e bioinformática na Politécnica.

    p O projeto de pesquisa de dois anos, financiado por $ 400, 000 pela National Science Foundation, foi conduzido no Laboratório de Micropartículas para BioFotônica da Politécnica / NYU, sob a direção do Dr. Stephen Arnold, em colaboração com os departamentos de física da Fordham University e Hunter College, e o departamento de ciências biológicas da City Tech. A Politécnica / NYU solicitou uma patente de utilidade para a inovação revolucionária da equipe.

    p Antes do último projeto da NSF, dez anos de pesquisas de laboratório pelo Dr. Kolchenko e seus colegas resultaram no desenvolvimento de um simples, design de baixo custo para mais sensíveis, dispositivos em miniatura que podem detectar e medir vírus, proteínas e DNA em tempo real. De 2005 a 2008, a equipe publicou artigos detalhando seu progresso em revistas de prestígio como Cartas de Física Aplicada , Faraday Discussions e Proceedings of the National Academy of Sciences.

    p "Um dos objetivos finais é desenvolver portáteis, barato, dispositivos fáceis de usar e altamente sensíveis para configurações de saúde e pesquisa, "diz o Dr. Kolchenko." Esta pesquisa abre a porta para a detecção e medição altamente sensíveis de nanopartículas biológicas e outras que são essenciais na biologia molecular, medicina clínica e diagnósticos, epidemiologia, ecologia, nanotecnologia e outros campos. "

    p Mais pesquisas estão planejadas, de acordo com o Dr. Kolchenko. "Uma vez que as moléculas de proteína única são muito menores do que as partículas virais, sua detecção será o teste final do método, ", diz ele." Esperamos, depois de alguma pesquisa e desenvolvimento adicionais, nosso método permitirá a detecção de proteína única também. "

    p Essa pesquisa pode permitir o rastreamento precoce de marcadores de câncer, que são moléculas de proteína produzidas quando o câncer cresce. Atualmente, existem vários marcadores que podem ser potencialmente detectados pelo novo biossensor; a detecção precoce desses marcadores pode permitir que o tratamento comece mais cedo, aumentando as taxas de sobrevivência ao câncer.

    p Diz o Dr. Kolchenko, "Nós apenas arranhamos a superfície do que é provável que seja possível."


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