p Graças a um novo dispositivo do tamanho de um cabelo humano, agora é possível detectar moléculas em uma solução líquida e observar suas interações. Isso é de grande interesse para a comunidade científica, já que atualmente não há uma maneira confiável de examinar o comportamento e a estrutura química das moléculas em um líquido em tempo real. p Desenvolvido na Boston University por Hatice Altug e seu aluno Ronen Adato, o processo reúne técnicas de detecção de infravermelho e nanopartículas de ouro. Isso poderia tornar possível uma classe totalmente nova de medições, o que seria uma etapa crítica na compreensão das funções biológicas básicas, bem como dos principais aspectos da progressão e do tratamento da doença. "Nossa tecnologia pode ser útil para estudar o comportamento das proteínas, medicamentos e células no sangue ou poluentes na água ", diz Hatice Altug.

p Agora, uma pesquisadora da EPFL Dra. Altug teve seus resultados publicados em Nature Communications .

p Como uma corda de violão

p O dispositivo é baseado em uma técnica de detecção bem conhecida chamada espectroscopia de absorção no infravermelho. A luz infravermelha já pode ser usada para detectar elementos:o feixe excita as moléculas, que começam a vibrar de maneiras diferentes dependendo de seu tamanho, composição e outras propriedades. "É como uma corda de violão vibrando de forma diferente dependendo de seu comprimento, "explica Hatice Altug. A vibração única de cada tipo de molécula atua como uma assinatura para aquela molécula.

p Esta técnica funciona muito bem em ambientes secos, mas não funciona bem em ambientes aquosos. "Um grande número de moléculas precisa estar presente para que sejam detectadas. Também é mais difícil detectar moléculas na água, como quando o feixe passa pela solução, as moléculas de água também vibram e interferem na assinatura da molécula alvo, "explica o Dr. Altug.

p Usando nanopartículas para capturar e iluminar moléculas

p Para contornar esses obstáculos, os pesquisadores desenvolveram um sistema capaz de isolar as moléculas-alvo e eliminar interferências.

p Do tamanho de um centavo, o dispositivo é feito de câmaras fluídicas em miniatura, que são cobertos de um lado com partículas de ouro em escala nano com propriedades surpreendentes. "Cobrimos a superfície das nanopartículas com, por exemplo, anticorpos, a fim de fazer uma proteína ou produto químico específico grudar neles, "explica o pesquisador." Uma vez que a solução contendo os elementos-alvo é introduzida na câmara, as nanopartículas agem como coletoras de moléculas. ”Essa técnica permite isolar as moléculas-alvo do restante do líquido.

p Mas esse não é o único papel que as nanopartículas desempenham. Eles também são capazes de concentrar luz em volumes nanométricos em torno de sua superfície como resultado da ressonância plasmônica.

p Na câmara, o feixe não precisa passar por toda a solução. Em vez de, é enviado direto para a nanopartícula, que concentra a luz. Pego na armadilha, as moléculas-alvo são as únicas tão intensamente expostas aos fótons.

p A reação entre as moléculas e os fótons infravermelhos é extremamente forte, o que significa que eles podem ser detectados e observados com muita precisão. "Essa técnica nos permite observar moléculas in-situ conforme elas reagem com elementos em seu ambiente natural. Isso pode ser extremamente útil para a medicina e a biologia, "afirma o Dr. Altug.

p Uso em pesquisas médicas

p Outra vantagem é que o chip é extremamente compacto e pode ser conectado a microscópios já em uso. "Não precisamos de grandes tamanhos de amostra para realizar nossas análises, "diz Ronen Adato.

p Daqui para frente, Hatice Altug pretende continuar sua pesquisa com foco em aplicações médicas. Os primeiros testes foram realizados com moléculas de anticorpos comuns, e as análises agora precisam ser ajustadas. "Eu realmente gostaria de trabalhar com outros pesquisadores de ciências da vida, hospitais e biólogos. Estou especialmente interessado em usar meu método no estudo de doenças, incluindo câncer e distúrbios neurológicos, para observar o efeito de certos medicamentos em células doentes ou para detectar biomarcadores de doenças, por exemplo."