A demanda por monitoramento de saúde em tempo real está crescendo. Uma equipe de pesquisa do Instituto de Química da Academia Chinesa de Ciências (ICCAS) desenvolveu recentemente um material vivo para monitoramento em tempo real do lactato, um biomarcador para câncer.
O lactato é um importante analito em engenharia de bioprocessos, medicina esportiva e cuidados clínicos, e também é um biomarcador confiável de geração de tumores, metástase e recorrência. Biossensores portáteis com bom desempenho para monitorar o conteúdo de lactato em fluidos corporais estão em demanda.

Os materiais vivos são um novo tipo de material biohíbrido que consiste em elementos vivos (bactérias, células de mamíferos, fungos e algas, etc.) e materiais funcionais artificiais. Beneficiando-se da combinação de suas respectivas vantagens, os materiais vivos são usados ​​para biossensor, biossíntese e diagnóstico biomédico. Polímeros conjugados (CPs) são caracterizados por uma estrutura eletrônica deslocalizada que permite a transferência de elétrons.

Por modificação adicional da cadeia principal de CP usando cadeias laterais solúveis em água, uma série de novos polímeros conjugados solúveis em água (WSCPs) foram projetados e sintetizados com excelente solubilidade em água, propriedade fotoelétrica e biocompatibilidade. Espera-se que os WSCPs sejam bons materiais funcionais artificiais para a construção de materiais vivos e dispositivos bioeletrônicos.

Liderada pelo Prof. Wang Shu e Prof. Bai Haotian, a equipe do ICCAS construiu um material vivo com politiofeno catiônico (PMNT) e Shewanella oneidensis MR-1. O PMNT poderia contribuir para a formação de biofilme e otimizar o processo bioeletrônico dentro de S. oneidensis MR-1; assim, os materiais vivos construídos poderiam acelerar o processo de oxidação do lactato e aumentar a taxa de transferência de elétrons para fora.

O material foi então usado para fabricar um dispositivo bioeletrônico flexível para detecção de lactato em fluidos fisiológicos (suor, urina e plasma) e células tumorais por meio de integração adicional de módulos funcionais e processamento de tecnologia de engenharia. Todos os sinais elétricos coletados pelo dispositivo bioeletrônico flexível podem ser transferidos sem fio para um smartphone portátil para leitura e análise.

Este trabalho fornece uma nova estratégia para integrar a atividade biológica de células vivas e as propriedades optoeletrônicas de CPs para a preparação de materiais vivos. Os dispositivos eletrônicos flexíveis e vestíveis baseados nos novos materiais vivos têm aplicações potenciais para monitoramento da saúde pessoal no futuro.

O estudo foi publicado na revista Science Advances . + Explorar mais

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