O corpo humano é uma máquina molecular extremamente complexa, cujos detalhes podem ser seguidos por certas substâncias; os chamados biomarcadores. Infelizmente, ainda não é possível monitorar biomarcadores vivos em pacientes quando estes estão presentes em concentrações minúsculas. Pesquisadores da Universidade de Tecnologia de Eindhoven desenvolveram agora uma nova técnica que pode se tornar a solução simples e direta para o monitoramento ao vivo e supersensível de biomarcadores. Eles relatam sobre isso em Nature Communications .

Substâncias que são essenciais para o corpo, como proteínas e hormônios, estão presentes no sangue em concentrações pico- ou nanomolares. Estas são concentrações comparáveis ​​a 1 grão de açúcar dissolvido em uma piscina olímpica - extremamente baixa, e difícil de medir. No grupo Molecular Biosensing for Medical Diagnostics na Eindhoven University of Technology, sob a orientação do Professor Menno Prins, foi desenvolvida uma tecnologia de detecção que permite a medição super-sensível das concentrações de biomarcadores ao longo do tempo.

A técnica é baseada no fato de que minúsculas partículas no líquido estão continuamente em movimento browniano porque as moléculas de água colidem com elas. Os pesquisadores ligaram as partículas através de uma nano-fita a uma placa de vidro, fazendo com que as partículas balancem para frente e para trás. O biomarcador a ser medido liga-se temporariamente a moléculas adesivas específicas que são fixadas nas partículas e na placa. Quando uma molécula de biomarcador se liga a uma partícula balançando e à placa, a partícula repentinamente se liga, o que reduz bastante sua mobilidade - até que o biomarcador seja liberado novamente.

A mobilidade das partículas, que são acoplados ao vidro transparente, puderam ser facilmente observados pelos pesquisadores com luz. Eles deram à sua tecnologia o nome de BPM:monitoramento de biomarcador com base na detecção de mobilidade de partículas. Cada vez que uma partícula balançando de repente se move menos, e então mais, uma molécula de biomarcador foi observada. O número desses eventos por minuto revela a concentração do biomarcador no líquido com alto grau de sensibilidade.

A beleza da tecnologia do sensor BPM é que ela tem precisão digital, e que tanto aumentos quanto diminuições na concentração de biomarcadores ao longo do tempo podem ser monitorados. A técnica já foi demonstrada para o monitoramento de proteínas e DNA. A tecnologia é amplamente aplicável, porque moléculas de adesão adequadas estão disponíveis para quase todos os biomarcadores.

Essa flexibilidade, combinado com a sensibilidade e a miniaturização esperada da tecnologia, significa que Prins e seus colegas pesquisadores têm grandes expectativas quanto ao futuro de sua tecnologia. "Prevemos que uma classe completamente nova de sensores para o monitoramento de biomarcadores surgirá a partir disso, "diz o professor, portanto, ele está criando uma start-up que desenvolverá sensores e aplicativos práticos. Uma das possibilidades é conectar um sensor a um cateter com o qual os pacientes na sala de cirurgia ou na unidade de terapia intensiva possam ser monitorados com precisão. Além de aplicações médicas, Prins também acredita que há possibilidades de monitoramento de biomoléculas em processos industriais e purificação de água.