O chip do biossensor permite a análise de proteínas de alta sensibilidade para o diagnóstico de doenças
p Permitindo a visibilidade do movimento do DNA
p Na batalha contra o câncer e outras doenças, a análise precisa de proteínas específicas pode apontar o caminho para tratamentos direcionados. Cientistas da Technische Universitaet Muenchen (TUM, Alemanha), junto com Fujitsu Laboratories of Japan, desenvolveram um novo chip biossensor que não apenas reconhece proteínas que são características de doenças específicas, mas também pode mostrar se essas proteínas são alteradas por meio da influência de doenças ou drogas. p O sistema imunológico humano reconhece patógenos por proteínas específicas em suas superfícies. Este princípio de detecção se manifesta repetidamente na biologia, e já é usado em exames médicos. Esses testes normalmente requerem quantidades relativamente grandes de material de amostra, Contudo, e muitos problemas não podem ser investigados dessa forma. Para alguns testes, a proteína alvo deve ser modificada quimicamente por reagentes. Isso requer tempo e técnicos de laboratório bem treinados. Agora, os cientistas do Instituto Walter Schottky da TUM desenvolveram um biossensor cem vezes mais sensível do que os testes atualmente disponíveis no reconhecimento de proteínas que são características para o quadro clínico de doenças específicas.
p O chip biossensor contém moléculas de DNA sintético, que são carregados negativamente, em uma solução aquosa de sal. Essas moléculas longas são amarradas em uma extremidade a uma superfície de ouro. A extremidade livre é marcada com um marcador fluorescente, para que possa ser observado opticamente; e na ponta os cientistas podem colocar uma "sonda de captura, "uma molécula que se ajusta à proteína-alvo como a chave de uma fechadura. Potenciais elétricos alternados colocam as moléculas de DNA em movimento, balançando para frente e para trás entre os estados "em pé" e "deitado" com mudanças regulares em um campo estreitamente confinado, mas intenso. Se a proteína de interesse estiver presente no material de amostra colocado no chip do biossensor, ele se ligará à molécula "chave". E porque isso torna as fitas de DNA consideravelmente mais pesadas, seu movimento de balanço será visivelmente mais lento. A confirmação precisa da identidade da proteína capturada pode ser deduzida das medições deste movimento, já que tanto o tamanho quanto a forma da proteína afetarão a maneira como as moléculas de DNA oscilam.
Primeira tecnologia revolucionária de bio-sensor baseada em DNA do mundo (permite a visibilidade do movimento do DNA e detecção de proteínas) p Esta abordagem é única em sua capacidade não apenas de determinar a concentração da proteína alvo, mas também para mostrar se está alterado pela doença ou pela influência da medicação. Os cientistas estão trabalhando atualmente com um chip que pode analisar 24 proteínas diferentes em paralelo. "O potencial para analisar, em um único chip, muitas proteínas ao mesmo tempo em termos de vários parâmetros representa um avanço significativo, "diz o Dr. Ulrich Rant, chefe do projeto. Rant é pesquisador nos laboratórios do Prof. Gerhard Abstreiter do Instituto Walter Schottky, um instituto central de TUM focado na física fundamental da eletrônica de semicondutores.
p Áreas de aplicação importantes para esta tecnologia de chip biossensor, que os cientistas da TUM apelidaram de "switchSENSE, "incluem diagnósticos médicos, desenvolvimento de drogas farmacêuticas, e pesquisa de proteômica. Pode eventualmente chegar ao consultório médico, como uma ferramenta de análise simples e rápida para identificar doenças infecciosas.
p Rant e sua equipe fundaram uma empresa inicial para comercializar seu desenvolvimento, apoiado pela Technische Universitaet Muenchen e seu parceiro industrial Fujitsu Laboratories Ltd. Eles ganharam suporte adicional por meio de um programa de transferência de pesquisa chamado EXIST, patrocinado pelo Ministério Federal da Economia e Tecnologia da Alemanha. Eles também tiveram sucesso nas primeiras fases de duas competições empresariais, o Muenchener Businessplan Wettbewerb e Science4Life. O desenvolvimento adicional é direcionado para a conclusão de um protótipo de pré-produção até o final de 2010 e projetos piloto de colaboração com clientes nos setores de biotecnologia e farmacêutico.