Químicos desenvolvem um teste de ensaio de fluxo lateral eletrônico sem fio para biossensor
Neste ensaio de fluxo lateral, o papel que absorve a solução (esquerda) possui linhas de controle e teste que podem ser conectadas em paralelo com o circuito integrado de um dispositivo RFID para detecção sem fio por um smartphone. Crédito:Instituto de Tecnologia de Massachusetts
Os testes de ensaios de fluxo lateral (LFA) tornaram-se onipresentes no público em geral; eles são o formato para testes padrão de gravidez em casa e COVID-19, indicando um resultado positivo com uma linha colorida e um resultado negativo sem linha colorida. Em sua iteração atual, esses testes são amplamente qualitativos e binários em suas saídas.
Várias tentativas de fazer uma LFA quantitativa produziram complicações devido à base óptica de um teste quantitativo - luz difusa e imagens fracas. Como o COVID catapultou os LFAs para a vida cotidiana de muitos, o impacto desses testes será ainda maior se puderem ser intrinsecamente quantitativos para o monitoramento dos principais biomarcadores associados à progressão da doença, tratamentos médicos e monitoramento básico de saúde.
Em um artigo publicado em 17 de agosto no
Journal of the American Chemical Society , membros do laboratório do professor Tim Swager, liderados pelo pós-doutorando Jie Li e pelo estudante de pós-graduação Weize Yuan, revelam o projeto de uma nova geração de LFA que usa mudanças de condutividade (ou resistividade) em um polímero eletrônico para criar a resposta.
A resistência elétrica (ou condutância) é universal em dispositivos eletrônicos. Ele pode ser facilmente medido com grande precisão, e pesquisas anteriores mostraram que os LFAs eletrônicos do grupo têm capacidades quantitativas intrínsecas e sensibilidade ultra-alta. A abordagem da equipe do MIT gera sinais básicos nos quais a resistência pode mudar em 700.000 por cento e, com esses sinais fortes, pode detectar traços de um biomarcador alvo. O LFA eletrônico usa um gatilho biológico empregando a conhecida enzima glicose oxidase. Demonstrou ser capaz de monitorar a glicose, mas este LFA é muito mais do que um medidor de glicose.
Este estudo mostra que esta tecnologia pode ser aplicada para detectar quantitativamente proteínas-alvo usando anticorpos projetados para se ligar a elas. Em uma demonstração preliminar desse recurso, os pesquisadores descobriram que foram capazes de detectar quantitativamente o biomarcador de inflamação, a proteína C-reativa, em níveis fisiológicos. Este biomarcador apresenta níveis elevados quando um paciente apresenta uma resposta imune a uma doença ou a um tratamento médico. Isso pode ser estendido prontamente com muitos outros biomarcadores, e existem planos para usá-lo para detectar toxinas ambientais (metais e produtos químicos) na água.
Quando este LFA eletrônico é integrado a um circuito de radiofrequência ressonante, os usuários podem alimentar e ler o dispositivo com um smartphone convencional. Como resultado, os dispositivos LFA-RFID passivos podem ser usados em casa sem um leitor especializado. Com isso em mente, o LFA eletrônico tem um enorme potencial em diagnósticos domiciliares de saúde e monitoramento ambiental.
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Esta história foi republicada como cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisa, inovação e ensino do MIT.