p (Phys.org) - A detecção extremamente precoce de cânceres e outras doenças está no horizonte com um nanodispositivo supersensível sendo desenvolvido na Universidade do Alabama em Huntsville (UAH) em colaboração com a Escola Conjunta de Nanociência e Nanoengenharia (JSNN) em Greensboro, NC. p O dispositivo está pronto para ser embalado em uma unidade do tamanho de uma lancheira que, em última análise, pode usar um aplicativo de celular para fornecer os resultados dos testes.

p "Estamos enviando pedidos de subsídios com nosso colaborador Dr. Jianjun Wei, um professor associado do JSNN, ao National Institutes of Health para financiar nosso futuro trabalho de integração, "diz o Dr. Yongbin Lin, um cientista pesquisador do Centro de Nano e Micro Dispositivos da UAH que trabalha no nanodispositivo no centro da unidade de diagnóstico há cerca de cinco anos. "No futuro, faremos uma integração do sistema com tudo dentro de uma caixa. Se conseguirmos apoio financeiro, Acho que dentro de três a cinco anos isso pode ser realizado. "

p A sensibilidade do equipamento é promissora para detectar o câncer em um estágio muito inicial, mesmo quando está no nível do pequeno grupo de células, diz o Dr. Lin. "Nesse estágio, é mais fácil de tratar. "

p Um desses testes detecta níveis mínimos de Interleucina-6 (IL-6) na corrente sanguínea. A IL-6 é secretada pelas células T e macrófagos do corpo para estimular respostas inflamatórias e imunológicas.

p "Se você tem câncer, então seu nível básico de IL-6 aumentará, "Dr. Lin diz." Muitos cânceres têm ligações com a IL-6. "A IL-6 aumentada também pode sinalizar inflamação, indicando a presença de outras condições. Os cientistas também estão desenvolvendo testes para o antígeno específico da próstata, um indicador de câncer de próstata, mas o dispositivo pode ser calibrado para testar qualquer biomarcador de antígeno de proteína.

p Uma vez embalado, o dispositivo portátil será ideal para uso no local de atendimento, Dr. Lin diz, fornecendo resultados rápidos sem a necessidade de um laboratório de testes.

p "Não temos que enviar sua amostra de sangue a lugar nenhum. Apenas trazemos isso para a sua cabeceira."

p Seria especialmente uma bênção para os países que têm recursos médicos e orçamentos limitados, ele diz, onde o equipamento de teste pode ser valioso no combate a surtos de doenças como o vírus Ebola na África Ocidental.

p "Isso poderia funcionar nessa situação, "Dr. Lin diz." Nós apenas teríamos que encontrar um antígeno específico para aquele vírus. "

p Uma nanossonda com 125 mícrons de diâmetro com nanopontos de ouro em um núcleo de fibra de 4 mícrons está no coração da máquina.

p Cada nanoponto de ouro se parece com um disco e tem 160 nanômetros de diâmetro, diz o Dr. Lin. É muito pequeno para o olho humano ver - na verdade, a nanossonda deve ser montada usando um microscópio eletrônico. A sonda é revestida com uma ligação bioquímica para que anticorpos específicos para o teste em particular se fixem nela.

p "Usamos cada anticorpo porque ele tem a capacidade de se ligar a seus antígenos específicos. Uma vez que o anticorpo se liga a ele, podemos testar a quantidade de antígenos presentes, "Dr. Lin diz. Esse teste é baseado na refração da luz de antígenos ligados aos anticorpos na nanossonda.

p "As propriedades das nanopartículas darão a você uma mudança de ressonância após uma reação de ligação biológica, "Dr. Lin diz. O cordão de fibra ótica no qual os sensores estão conectados direciona as ondas de luz resultantes para um espectrômetro e um computador determina o resultado do teste.

p "É um medicamento personalizado, mas também uma forma de medicina preventiva, "diz Taylor Bono, um veterano da UAH de Madison que está seguindo uma carreira médica e ajudou na pesquisa.

p Até que o trabalho de empacotamento e integração seja financiado, o equipamento de teste fica no canto de uma bancada de um laboratório no edifício UAH Optics. Os primeiros testes envolveram a identificação de perfis de DNA antes que a pesquisa evoluísse para os antígenos.

p Bono fez alguns dos primeiros testes de sensibilidade junto com Molly Sanders de Huntsville, sênior da UAH, que é estudante de graduação e está trabalhando simultaneamente em seu mestrado em biologia como parte do Joint Undergraduate Master's Program (JUMP) do UAH.

p "Mesmo que eu não estivesse familiarizado com a física, Eu poderia ajudar com o lado biológico disso. Eu nunca teria sabido de nada sobre isso se não tivesse tido esta oportunidade, "diz Sanders. Os dois trabalharam juntos em 2013 com soluções de Antígeno Específico da Próstata para determinar a sensibilidade do dispositivo. Sanders é o autor principal e Bono é autor de um artigo sobre essa pesquisa.

p "O aspecto mais significativo do dispositivo, do ponto de vista médico, é que ele pode detectar traços de níveis de biomarcadores de câncer no sangue, "Sanders diz.

p O trabalho de laboratório agora é responsabilidade da Júnior UAH Savannah Kaye do Líbano, Penn. "Eu testo a ponta da nanossonda em duas soluções diferentes para ver se os anticorpos aderem a ela, " ela diz.

p Vice-presidente associado de pesquisa da UAH, Dr. Robert Lindquist, o ex-diretor do Centro de Óptica Aplicada, foi um dos primeiros contribuintes da pesquisa, Dr. Lin diz. "Ele é um grande apoiador deste projeto."