p Um bioengenheiro de Harvard e um engenheiro aeronáutico do MIT criaram um novo dispositivo que pode detectar células cancerosas únicas em uma amostra de sangue, potencialmente permitindo que os médicos determinem rapidamente se o câncer se espalhou de seu local original. p O dispositivo microfluídico, descrito na edição online de 17 de março da revista Pequena , é do tamanho de uma moeda de dez centavos, e também pode detectar vírus como o HIV. Ele poderia eventualmente ser desenvolvido em testes de baixo custo para os médicos usarem em países em desenvolvimento, onde equipamentos diagnósticos caros são difíceis de encontrar, diz Mehmet Toner, professor de engenharia biomédica na Harvard Medical School e membro da Divisão Harvard-MIT de Ciências da Saúde e Tecnologia.

p Toner construiu uma versão anterior do dispositivo há quatro anos. Naquela versão original, o sangue retirado de um paciente flui por dezenas de milhares de minúsculos pinos de silicone revestidos com anticorpos que aderem às células tumorais. Todas as células cancerosas que tocam os postes ficam presas. Contudo, algumas células podem nunca encontrar as postagens.

p O toner pensou se os postes eram porosos em vez de sólidos, células poderiam fluir através deles, tornando mais provável que eles colem. Para conseguir isso, ele pediu a ajuda de Brian Wardle, um professor associado de aeronáutica e astronáutica do MIT, e um especialista em projetar materiais compostos avançados com nanoengenharia para fabricar peças de aeronaves mais resistentes.

p Dessa colaboração surgiu o novo dispositivo microfluídico, cravejado de nanotubos de carbono, que coleta células cancerosas oito vezes melhor do que a versão original.

p Capturado por nanotubos

p As células tumorais circulantes (células cancerosas que se libertaram do tumor original) são normalmente muito difíceis de detectar, porque há tão poucos deles - geralmente apenas várias células por amostra de 1 mililitro de sangue, que pode conter dezenas de bilhões de células sanguíneas normais. Contudo, detectar essas células separáveis ​​é uma maneira importante de determinar se um câncer apresentou metástase.

p “De todas as mortes por câncer, 90 por cento não são o resultado de câncer no local primário. Eles são de tumores que se espalharam do local original, ”Wardle diz.

p Ao projetar materiais avançados, Wardle costuma usar nanotubos de carbono - minúsculos, cilindros ocos cujas paredes são redes de átomos de carbono. Os conjuntos dos tubos são altamente porosos:uma floresta de nanotubos de carbono, que contém de 10 bilhões a 100 bilhões de nanotubos de carbono por centímetro quadrado, tem menos de 1 por cento de carbono e 99 por cento de ar. Isso deixa bastante espaço para o fluido fluir.

p A equipe do MIT / Harvard colocou várias geometrias de floresta de nanotubos de carbono no dispositivo microfluídico. Como no dispositivo original, a superfície de cada tubo pode ser decorada com anticorpos específicos para células cancerosas. Contudo, porque o fluido pode passar pelas geometrias da floresta, bem como ao seu redor, há uma oportunidade muito maior para as células ou partículas alvo serem capturadas.

p Os pesquisadores podem personalizar o dispositivo anexando diferentes anticorpos às superfícies dos nanotubos. Alterar o espaçamento entre as características geométricas do nanotubo também permite que eles capturem objetos de diferentes tamanhos - a partir de células tumorais, cerca de um mícron de diâmetro, até vírus, que são apenas 40 nm.

p Os pesquisadores agora estão começando a trabalhar na adaptação do dispositivo para o diagnóstico de HIV. O dispositivo de detecção de células cancerosas original do Toner está agora sendo testado em vários hospitais e pode estar disponível comercialmente nos próximos anos.

p Rashid Bashir, diretor do Laboratório de Micro e Nanotecnologia da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, diz que a capacidade de filtrar partículas específicas, células ou vírus de uma amostra de sangue para que possam ser analisados ​​é um passo crítico para a criação de dispositivos portáteis de diagnóstico.

p “Qualquer coisa que você puder fazer para melhorar a eficiência de captura, ou qualquer coisa nova que você possa fazer para que as partículas interajam com uma superfície de forma mais eficaz, ajudará na preparação da amostra, ”Diz Bashir, que não fazia parte da equipe de pesquisa.

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Esta história foi republicada por cortesia do MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), um site popular que cobre notícias sobre pesquisas do MIT, inovação e ensino.