As proteínas são uma das classes mais importantes de biomarcadores - moléculas biológicas indicativas de uma doença ou saúde de um indivíduo. A detecção de proteínas é crítica em uma variedade de testes; desde o diagnóstico de malária, por meio da detecção de ataques cardíacos, ao rastreamento e monitoramento do câncer. A maneira mais comum de detectar esses biomarcadores é usar um teste bioquímico conhecido como imunoensaio, que é a base de qualquer teste de gravidez.

Como acontece com qualquer teste, melhorando a precisão, significa resultados mais precisos e agora aparecendo na capa do jornal revisado por pares Química Analítica os cientistas fizeram uma melhora significativa.

A conquista vem de uma equipe internacional de cientistas do Technion - Instituto de Tecnologia de Israel e IBM Research em Zurique, que desenvolveram em conjunto uma técnica que pode melhorar a sensibilidade da detecção de proteínas em imunoensaios em mais de 1, 000 vezes, quando comparado a uma implementação de imunoensaio padrão. O método da equipe é baseado em uma peça simples de hardware - um chip microfluídico contendo canais de fluxo da largura de um fio de cabelo humano.

O que torna esta técnica particularmente importante é que ela funciona incrivelmente bem quando os biomarcadores de proteína estão presentes em números extremamente pequenos, assim como a situação durante os estágios iniciais de uma doença.

Moran Bercovici, professor assistente da faculdade de Engenharia Mecânica da Technion disse:"Usamos uma técnica de focagem antiga chamada isotacoforese (ITP) de uma nova maneira - usando uma combinação de campos elétricos e química especializada. Isso nos permite coletar proteínas em um pequeno volume e entregá-las com precisão para reagir com anticorpos de detecção padronizados na superfície do microcanal ".

"Nós basicamente enganamos o detector, "acrescenta Federico Paratore, um aluno de doutorado conjunto entre os grupos, e o autor principal do trabalho. "Apresentamos a um detector padrão uma concentração de proteína que é 10, 000 vezes maior do que na amostra original, e fazer o detector responder de acordo. "

Paratore explica a simplicidade do teste, "Algumas gotas da amostra são introduzidas no chip microfluídico, e um campo elétrico é ligado. Notavelmente, as proteínas são comprimidas a um volume de aproximadamente 50 pico-litros - cerca de 1 milhão de vezes menor do que o volume de uma lágrima humana e em apenas alguns minutos, o resultado é visível. "

Paratore faz parte de um projeto conjunto da União Europeia, Frascos virtuais, e trabalha em ambos os locais combinando os pontos fortes da equipe da Technion em eletrocinética e mecânica de fluidos, com a experiência da IBM em microtecnologia e diagnósticos. No Technion, Paratore colaborou com Tal Zeidman ‑ Kalman e Tally Rosenfeld, que são co-autores deste artigo.

Dr. Govind Kaigala, cientista da IBM Research acrescenta, "A elegância dessa abordagem está em sua simplicidade e, claro, no imenso aprimoramento na sensibilidade do ensaio que poderia ser aplicada a uma variedade de imunoensaios. Acreditamos fortemente que tal tecnologia ajudará a preencher as lacunas na tecnologia de imunoensaio existente e será aplicada diretamente a amostras biológicas, como sangue, saliva, ou urina. "

A abordagem da equipe pode permitir dispositivos simples capazes de analisar pequenas amostras (como uma gota de sangue), substituindo o grande e sofisticado equipamento de laboratório exigido hoje.