p (Phys.org) - Os pesquisadores criaram um biossensor ultrassensível que poderia abrir novas oportunidades para a detecção precoce do câncer e "medicina personalizada" sob medida para a bioquímica específica de pacientes individuais. p O dispositivo, que pode ser várias centenas de vezes mais sensível do que outros biossensores, combina os atributos de dois tipos distintos de sensores, disse Muhammad A. Alam, um professor de engenharia elétrica e da computação da Universidade Purdue.

p "Individualmente, ambos os tipos de biossensores têm sensibilidade limitada, mas quando você combina os dois, você obtém algo que é melhor do que qualquer um, " ele disse.

p As descobertas são detalhadas em um artigo publicado na segunda-feira (14 de maio) no Proceedings of the National Academy of Sciences . O artigo foi escrito pelo estudante de graduação de Purdue, Ankit Jain, Alam e Pradeep R. Nair, um ex-aluno de doutorado de Purdue que agora é membro do corpo docente do Instituto Indiano de Tecnologia, Bombay.

p O dispositivo - chamado de biossensor Flexure-FET - combina um sensor mecânico, que identifica uma biomolécula com base em sua massa ou tamanho, com um sensor elétrico que identifica moléculas com base em sua carga elétrica. O novo sensor detecta biomoléculas carregadas e não carregadas, permitindo uma gama mais ampla de aplicações do que qualquer tipo de sensor sozinho.

p O sensor tem duas aplicações potenciais:medicina personalizada, em que um inventário de proteínas e DNA é registrado para pacientes individuais para fazer diagnósticos mais precisos e decisões de tratamento; e a detecção precoce de câncer e outras doenças.

p No diagnóstico precoce de câncer, o sensor possibilita a detecção de pequenas quantidades de fragmentos de DNA e proteínas deformadas pelo câncer muito antes de a doença ser visível por meio de imagens ou outros métodos, Alam disse.

p A parte mecânica do sensor é um cantilever vibratório, uma lasca de silício que se assemelha a um minúsculo trampolim. Localizado sob o cantilever está um transistor, que é a parte elétrica do sensor.

p Em outros biossensores mecânicos, um laser mede a frequência de vibração ou deflexão do cantilever, que muda dependendo do tipo de biomolécula que cai no cantilever. Em vez de usar um laser, o novo sensor usa o transistor para medir a vibração ou deflexão.

p O sensor maximiza a sensibilidade colocando o cantilever e o transistor em uma "polarização". O cantilever é inclinado usando um campo elétrico para puxá-lo para baixo como se fosse um fio invisível.

p "Esta pré-dobra aumenta significativamente a sensibilidade, "Jain disse.

p O transistor é polarizado pela aplicação de uma voltagem, maximizando seu desempenho também.

p "Você pode tornar o dispositivo sensível a quase qualquer molécula, desde que configure o sensor corretamente, "Alam disse.

p Uma inovação importante é a eliminação de um componente chamado "eletrodo de referência, "que é necessário para biossensores elétricos convencionais, mas não pode ser miniaturizado, limitando as aplicações práticas.

p "Eliminar a necessidade de um eletrodo de referência permite a miniaturização e viabiliza o baixo custo, aplicações de ponto de atendimento em consultórios médicos, "Alam disse.

p Um pedido de patente nos EUA foi depositado para o conceito.