p (Phys.org) - Os pesquisadores criaram um novo tipo de biossensor que pode detectar concentrações mínimas de glicose na saliva, lágrimas e urina e podem ser fabricados a baixo custo porque não requerem muitas etapas de processamento para serem produzidos. p "É uma forma inerentemente não invasiva de estimar o conteúdo de glicose no corpo, "disse Jonathan Claussen, um ex-aluno de doutorado da Purdue University e agora um cientista pesquisador do Laboratório de Pesquisa Naval dos EUA. "Porque ele pode detectar glicose na saliva e nas lágrimas, é uma plataforma que pode eventualmente ajudar a eliminar ou reduzir a frequência do uso de alfinetadas para testes de diabetes. Estamos provando sua funcionalidade. "

p Claussen e o estudante de doutorado de Purdue, Anurag Kumar, lideraram o projeto, trabalhando com Timothy Fisher, um professor de engenharia mecânica da Purdue; D. Marshall Porterfield, professor de engenharia agrícola e biológica; e outros pesquisadores do Centro de Nanotecnologia Birck da universidade.

p Os resultados são detalhados em um artigo de pesquisa que está sendo publicado esta semana no jornal Materiais Funcionais Avançados .

p "A maioria dos sensores normalmente mede a glicose no sangue, "Claussen disse." Muitos na literatura não são capazes de detectar a glicose nas lágrimas e na saliva. O que é único é que podemos sentir em todos os quatro soros humanos diferentes:a saliva, sangue, lágrimas e urina. E isso não foi mostrado antes. "

p O papel, destaque na capa do jornal, foi escrito por Claussen, Kumar, Fisher, Porterfield and Purdue pesquisadores David B. Jaroch, M. Haseeb Khawaja e Allison B. Hibbard.

p O sensor tem três partes principais:camadas de nanofolhas semelhantes a pequenas pétalas de rosa feitas de um material chamado grafeno, que é uma película de carbono com a espessura de um átomo; nanopartículas de platina; e a enzima glicose oxidase.

p Cada pétala contém algumas camadas de grafeno empilhado. As bordas das pétalas estão penduradas, ligações químicas incompletas, defeitos onde as nanopartículas de platina podem se fixar. Os eletrodos são formados combinando as pétalas da nanofolha e as nanopartículas de platina. Em seguida, a glicose oxidase se liga às nanopartículas de platina. A enzima converte glicose em peróxido, que gera um sinal no eletrodo.

p "Tipicamente, quando você quer fazer um biossensor nanoestruturado, você tem que usar muitas etapas de processamento antes de chegar ao produto biossensor final, "Kumar disse." Isso envolve litografia, processamento químico, gravura e outras etapas. A coisa boa sobre essas pétalas é que elas podem ser cultivadas em praticamente qualquer superfície, e não precisamos usar nenhuma dessas etapas, portanto, pode ser ideal para comercialização. "

p Além do teste de diabetes, a tecnologia pode ser usada para detectar uma variedade de compostos químicos para testar outras condições médicas.

p "Como usamos a enzima glicose oxidase neste trabalho, é voltado para diabetes, "Claussen disse." Mas poderíamos apenas trocar essa enzima com, por exemplo, glutemato oxidase, para medir o neurotransmissor glutamato para teste de Parkinson e Alzheimer, ou etanol oxidase para monitorar os níveis de álcool para um bafômetro. É muito versátil, rápido e portátil. "

p A tecnologia é capaz de detectar glicose em concentrações tão baixas quanto 0,3 micromolar, muito mais sensível do que outros biossensores eletroquímicos baseados em grafeno ou grafite, nanotubos de carbono e nanopartículas metálicas, Claussen disse

p "Estas são as primeiras descobertas a relatar um limite de detecção tão baixo e, ao mesmo tempo, uma faixa de detecção tão ampla, " ele disse.

p O sensor é capaz de distinguir entre a glicose e os sinais de outros compostos que costumam causar interferência nos sensores:ácido úrico, ácido ascórbico e paracetamol, que são comumente encontrados no sangue. Ao contrário da glicose, esses compostos são chamados de eletroativos, o que significa que eles geram um sinal elétrico sem a presença de uma enzima.

p A glicose por si só não gera um sinal, mas deve primeiro reagir com a enzima glicose oxidase. A glicose oxidase é usada em tiras de teste de diabetes comerciais para medidores de diabetes convencionais que medem a glicose com uma picada de dedo.