p Tornado infame por surtos em navios de cruzeiro, o norovírus pode realmente arruinar as férias, causando vômitos intensos, diarreia e dor de estômago. Mas o vírus altamente infeccioso também pode atacar mais perto de casa, com surtos de veiculação hídrica e alimentar ocorrendo nos sistemas municipais de água, escolas e restaurantes. Hoje, pesquisadores relatam um assunto delicado, dispositivo portátil que pode detectar apenas um punhado de partículas de norovírus na água. p Os pesquisadores apresentarão seus resultados no Encontro e Exposição Nacional do Outono de 2019 da American Chemical Society (ACS).

p "Leva apenas um número muito pequeno de partículas de norovírus para causar uma infecção em humanos, então precisamos de um método de detecção realmente sensível, "diz Jeong-Yeol Yoon, Ph.D., quem liderou a equipe. "Também, os cientistas não são capazes de cultivar norovírus em laboratório, e os anticorpos disponíveis para o patógeno não são muito fortes. "Como resultado, a detecção de quantidades muito pequenas de norovírus em amostras de água ou alimentos normalmente envolve um método baseado em reação em cadeia da polimerase (PCR), que leva várias horas e deve ser conduzido em um laboratório por pessoal treinado.

p Em trabalhos anteriores, Yoon e seus colegas da Universidade do Arizona desenvolveram um dispositivo baseado em smartphone que pode detectar baixos níveis de norovírus medindo a luz espalhada por grânulos de poliestireno ligados a vírus em um chip microfluídico de papel. "Mesmo que nosso limite de detecção fosse muito baixo, o problema era que o norovírus pode ser infeccioso em concentrações ainda mais baixas, "Diz Yoon." Quando falamos sobre esse trabalho em conferências, o feedback que recebemos foi que precisamos fornecer um método ainda mais fácil, que pode detectar concentrações muito mais baixas de vírus. "

p Então, a equipe voltou ao laboratório e desenvolveu uma nova abordagem que usa fluorescência, em vez de dispersão de luz, para detectar norovírus. Os pesquisadores converteram um smartphone comum em um microscópio de fluorescência, anexando um acessório de microscópio de luz disponível comercialmente, uma fonte de luz separada e dois filtros passa-banda. Para um canal de seu chip microfluídico de papel, eles adicionaram uma amostra de água contendo norovírus. Então, os pesquisadores adicionaram uma suspensão de grânulos fluorescentes com anticorpos contra o norovírus anexados a eles. A ação capilar do papel fez com que os dois líquidos fluíssem e se misturassem. Cada partícula de norovírus individual ligada a várias esferas fluorescentes por meio de seus anticorpos anexados, fazendo com que as contas se agregem e produzam um tamanho muito maior de imagem fluorescente.

p A equipe tirou fotos do chip com seu microscópio de fluorescência baseado em smartphone, e um aplicativo calculou as concentrações de norovírus a partir da contagem de pixels das imagens. "O limite de detecção mais baixo correspondeu a cerca de 5 ou 6 partículas de norovírus por amostra, por isso está muito próximo do nível de vírus único, "Yoon diz. Porque apenas 10 partículas de vírus podem causar doenças nas pessoas, o novo método é sensível o suficiente para aplicações práticas.

p Recentemente, Yoon e colegas tornaram o sistema mais compacto e portátil, fechando o microscópio fluorescente, fonte de luz e filtros ópticos em uma caixa impressa em 3D. Eles também desenvolveram um aplicativo de computação em nuvem para analisar as imagens grandes e enviar os resultados de volta para o smartphone. Além disso, eles encontraram uma maneira de concentrar as amostras dentro do chip de papel para que possam analisar volumes de amostra muito maiores.

p O dispositivo pode detectar quantidades minúsculas de norovírus em água purificada e água residual recuperada, que é muito sujo. Água da torneira, por outro lado, estava sujeito a erros. "Acreditamos que o cloro na água da torneira está afetando o ensaio, "Yoon diz." Não achamos que será um problema tratar a água para remover o cloro antes de realizar nosso método. "Yoon prevê que a equipe do sistema de água municipal poderia usar o dispositivo e o aplicativo para verificar se há norovírus no abastecimento de água. Para testar o uso do ensaio no campo, a equipe está colaborando com Kelly Reynolds, Ph.D., na mesma instituição, bem como água de Tucson.

p Agora, Yoon e seus colegas estão trabalhando no uso de seu dispositivo baseado em smartphone para diagnosticar infecções por norovírus em pacientes em um estágio mais precoce do que é possível atualmente. Para fazer isso, eles planejam analisar amostras fecais. “Quando o norovírus atinge níveis detectáveis ​​por outros métodos, a pessoa ja esta gravemente doente, "Yoon diz." Mas se pudermos detectar o vírus mais cedo, eles podem receber cuidados médicos mais cedo. "A detecção precoce também pode ajudar a conter a propagação da doença em áreas isoladas, situações lotadas, como navios de cruzeiro, onde a distinção entre uma dor de estômago comum e uma infecção por norovírus poderia guiar os esforços de quarentena ou acelerar o transporte de um passageiro para o tratamento.