Desequilíbrios crônicos de ferro - ter muito pouco ou muito ferro no sangue - podem resultar em condições médicas que vão desde anemia e hemocromatose até doenças mais graves, como câncer, Doença de Parkinson e Doença de Alzheimer.

A hemocromatose é uma das doenças hereditárias mais comuns da Austrália e o Australian Bureau of Statistics estima aproximadamente 780, 000 pessoas vivem com anemia.

Escola de Engenharia Biomédica Ph.D. candidato e embaixador estudante do Sydney Nano Institute, Pooria Lesani, que está desenvolvendo seus estudos sob a supervisão do Professor Hala Zreiqat e Dr. Zufu Lu, desenvolveu uma bio-sonda em nanoescala multiuso que permite aos pesquisadores monitorar com precisão os distúrbios do ferro nas células, tecido, e fluidos corporais tão pequenos quanto 1/1000 de milimole.

O teste é mais sensível e específico do que o teste de sangue usado atualmente para detectar distúrbios de ferro, que começa muito baixo, concentrações de nível celular.

Usando a nova tecnologia de bio-nanossonda fluorescente baseada em carbono, o teste, que envolve injeções subcutâneas ou intravenosas não invasivas, permite um diagnóstico mais preciso da doença antes do início dos sintomas, potencialmente permitindo o tratamento precoce e a prevenção de doenças mais graves.

“Mais de 30% da população mundial vive com um desequilíbrio de ferro, que com o tempo pode levar a certas formas de câncer, bem como a doença de Parkinson e a doença de Alzheimer, "disse o Sr. Lesani da Unidade de Pesquisa de Engenharia de Tecidos e Biomateriais e do ARC Center for Innovative BioEngineering.

"Os métodos de teste atuais podem ser complexos e demorados. Para combater isso, e para permitir a detecção precoce de doenças graves, desenvolvemos uma técnica de teste cutâneo hipersensível e econômica para detectar ferro nas células e tecidos do corpo.

"Nossos testes mais recentes demonstraram uma detecção rápida de íons de ferro livres com sensibilidade notavelmente alta. O ferro pode ser detectado em concentrações na faixa de partes por bilhão, uma taxa dez vezes menor do que as nano-sondas anteriores.

"Nosso sensor é multifuncional e pode ser aplicado a imagens de tecidos profundos, envolvendo uma pequena sonda que pode visualizar a estrutura de tecidos biológicos complexos e andaimes sintéticos. "

Testado em pele de porco, a nanossonda superou as técnicas atuais para imagens de tecidos profundos, e rapidamente penetrou no tecido biológico a profundidades de 280 micrômetros e permaneceu detectável em profundidades de até 3, 000 micrômetros - cerca de três milímetros - em tecido sintético.

A equipe pretende testar a nanossonda em modelos animais maiores, bem como investigar outras maneiras em que pode ser usado para determinar a estrutura de tecidos biológicos complexos.

Esperamos integrar a nanossonda em um sistema de detecção "lab-on-a-chip" - um portátil, ferramenta de teste de diagnóstico de sangue que pode permitir aos médicos monitorar remotamente a saúde de seus pacientes.

"Os sistemas Lab-on-a-chip são relativamente simples de operar e requerem apenas pequenas amostras de volume de sangue do paciente para obter uma visão precisa de possíveis distúrbios de íon férrico no corpo, auxiliando na intervenção precoce e prevenção de doenças, " ele disse.

Os nano-sensores também podem ser feitos de resíduos agrícolas e petroquímicos, permitindo baixo custo, manufatura sustentável.