Pesquisadores da Skoltech e seus colegas da Rússia e de Israel criaram um novo, método simples e barato de testar amostras biológicas líquidas que podem ser posteriormente desenvolvidas para funcionar em ambientes clínicos, incluindo testes em tempo real durante a cirurgia. O artigo foi publicado na revista Light:Ciência e Aplicações .

O método mais comum de teste de diagnóstico em tempo real para amostras biológicas (como urina ou saliva) que é usado no sistema de saúde, sensores ópticos sem etiqueta, são altamente sensíveis, mas essa sensibilidade tem um custo em termos de tempo e recursos. Procurando uma alternativa mais eficiente, a equipe de pesquisa, coordenado pelo Prof. Dmitry Gorin do Centro de Fotônica e Materiais Quânticos do Instituto Skolkovo de Ciência e Tecnologia (Skoltech) e Dr. Roman Noskov da Universidade de Tel Aviv, voltou-se para os dados que esses sensores normalmente desconsideram:dispersão óptica do índice de refração de uma amostra que pode atuar como uma espécie de impressão digital para rastrear as mudanças em sua composição.

Eles introduziram o conceito de sensor óptico multiespectral (IMOS) na fibra para amostras biológicas líquidas nos modos estático e em tempo real. De acordo com a equipe, este método de detecção é preciso, confiável e muito sensível a impurezas na amostra, o que pode torná-lo útil tanto para fins de diagnóstico quanto para simulações em tempo real de vários processos biológicos.

Fibra óptica microestruturada de núcleo oco (HC-MOF), um tipo particular de fibra óptica que confina a luz dentro de um núcleo oco rodeado por revestimento microestruturado, está no centro da nova abordagem de detecção. O líquido passa pelas câmaras da fibra, e os deslocamentos espectrais de máximos e mínimos no espectro de transmissão do HC-MOF são interpretados como sinais sobre a composição química da amostra. Sem necessidade de cavidade externa ou interferômetro, o sistema de detecção é fácil e barato de produzir.

Os pesquisadores testaram seu desempenho na concentração de albumina sérica bovina (BSA), que é comumente usado em tais experimentos, dissolvido em água e em solução salina tamponada com fosfato. A resolução que eles foram capazes de mostrar de forma consistente em vários experimentos foi equivalente a 1 grama de BSA em um litro de líquido, próximo à precisão dos testes de albumina padrão e potencialmente atende às necessidades clínicas.

“Nosso conceito pode ser considerado uma plataforma para análise intraoperatória de biomarcadores de diferentes tipos. precisamos testá-lo em outros bioanalitos e modificar ainda mais a fibra de núcleo oco para aumentar a especificidade. Testes futuros desses dispositivos point-of-care servirão como o primeiro passo para a realização da verdadeira abordagem 'banco a leito', "Notas de Gorin.

"O sensoriamento óptico multiespectral em fibra abre novos horizontes rapidamente, barato, e análise confiável de sangue e outros líquidos corporais em tempo real, o que é importante para o diagnóstico oportuno de várias doenças e condições anormais, "Noskov acrescenta.

A equipe planeja continuar sua pesquisa para aumentar a especificidade e também a sensibilidade dessa abordagem. Eles vão protocolar um pedido de patente e buscar parceiros industriais e investidores interessados ​​em desenvolver dispositivos clínicos a partir desse tipo de sensor.