p Uma representação artística de micropartículas fluindo por um canal e passando por campos elétricos, onde eles são detectados eletronicamente e escaneados por código de barras. Crédito:Ella Marushchenko e Alexander Tokarev / Ella Maru Studios
p Imagine usar um dispositivo que analisa continuamente seu suor ou sangue para diferentes tipos de biomarcadores, como proteínas que mostram que você pode ter câncer de mama ou de pulmão. p Os engenheiros da Rutgers inventaram a tecnologia de biossensor - conhecida como laboratório em um chip - que pode ser usada em dispositivos portáteis ou vestíveis para monitorar sua saúde e exposição a bactérias perigosas, vírus e poluentes.
p "Isso é muito importante no contexto da medicina personalizada ou monitoramento de saúde personalizado, "disse Mehdi Javanmard, professor assistente do Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da Rutgers University-New Brunswick. "Nossa tecnologia permite verdadeiros laboratórios em chips. Estamos falando de plataformas do tamanho de uma unidade flash USB ou algo que pode ser integrado a um Apple Watch, por exemplo, ou um Fitbit. "
p Um estudo que descreve a invenção foi recentemente destacado na capa da
Lab on a Chip , um jornal publicado pela Royal Society of Chemistry.
p A tecnologia, que envolve micropartículas de código de barras eletronicamente, dando a eles um código de barras que os identifica, pode ser usado para testar indicadores de saúde e doenças, bactérias e vírus, junto com o ar e outros contaminantes, disse Javanmard, autor sênior do estudo.
p Nas décadas recentes, pesquisas sobre biomarcadores - indicadores de saúde e doença, como proteínas ou moléculas de DNA - revelaram a natureza complexa dos mecanismos moleculares por trás das doenças humanas. Isso aumentou a importância de testar fluidos corporais para vários biomarcadores simultaneamente, o estudo diz.
p "Um biomarcador muitas vezes é insuficiente para identificar uma doença específica devido à natureza heterogênea de vários tipos de doenças, como doenças cardíacas, câncer e doenças inflamatórias, "disse Javanmard, que trabalha na Escola de Engenharia. "Para obter um diagnóstico preciso e gerenciamento preciso de várias condições de saúde, você precisa ser capaz de analisar vários biomarcadores ao mesmo tempo. "
p Biomarcadores bem conhecidos incluem o antígeno específico da próstata (PSA), uma proteína gerada pelas células da próstata. Homens com câncer de próstata costumam ter níveis elevados de PSA, de acordo com o National Cancer Institute. O hormônio gonadotrofina coriônica humana (hCG), outro biomarcador comum, é medido em kits de teste de gravidez caseiros.
p Instrumentos ópticos volumosos são a tecnologia de ponta para detectar e medir biomarcadores, mas são muito grandes para usar ou adicionar a um dispositivo portátil, Javanmard disse.
p A detecção eletrônica de micropartículas permite instrumentos ultracompactos necessários para dispositivos vestíveis. A técnica dos pesquisadores da Rutgers para partículas de código de barras é, pela primeira vez, totalmente eletrônico. Isso permite que os biossensores sejam reduzidos ao tamanho de uma faixa vestível ou um micro-chip, o estudo diz.
p A tecnologia é mais de 95 por cento precisa na identificação de biomarcadores e um ajuste fino está em andamento para torná-la 100 por cento precisa, ele disse. A equipe de Javanmard também está trabalhando na detecção portátil de microrganismos, incluindo bactérias e vírus causadores de doenças.
p "Imagine uma pequena ferramenta que poderia analisar uma amostra do que está na maçaneta de um banheiro ou na porta da frente e detectar a gripe ou uma grande variedade de outras partículas de vírus, ", disse ele." Imagine pedir uma salada em um restaurante e testá-la para a bactéria E. coli ou Salmonella. "
p Esse tipo de ferramenta pode estar disponível comercialmente em cerca de dois anos, e ferramentas de monitoramento e diagnóstico de saúde podem estar disponíveis em cerca de cinco anos, Javanmard disse.