p Desejando encontrar uma cura para o câncer, HIV e outras doenças incuráveis, pesquisadores já experimentaram centenas de drogas, cada um exigindo testes pré-clínicos e clínicos com sujeitos vivos. Quantos agentes químicos mais devo tentar? Nessa taxa, encontraremos a cura durante nossa vida? p Uma das maneiras mais fáceis de acelerar o processo de desenvolvimento de drogas é simplesmente realizá-lo fora do corpo vivo (por exemplo, observando as substâncias reagirem com as menores amostras de tecido vivo e, assim, prever rapidamente o efeito geral que terá dentro do corpo). Essa abordagem acabará por fornecer uma seleção pré-clínica mais eficaz de candidatos a fármacos para ensaios clínicos caros e de longo prazo. Isso poderia deixar a ciência mais perto de curas há muito procuradas.

p Pesquisadores do Laboratório de Nanoótica e Plasmônica, O Instituto de Física e Tecnologia de Moscou - MIPT (Rússia) desenvolveu um novo tipo de biossensor de óxido de grafeno (GO) que pode acelerar o processo de desenvolvimento de medicamentos. As excelentes propriedades deste alótropo de carbono melhoram significativamente a sensibilidade de biossensor, que no futuro pode permitir o desenvolvimento de novos medicamentos e vacinas contra muitas doenças perigosas, incluindo HIV, hepatite e câncer. A pesquisa, liderado por Yury Stebunov, um cientista do MIPT, foi publicado no Materiais e interfaces aplicados ACS . O artigo é intitulado "Chips sensores altamente sensíveis e seletivos com camada de ligação de óxido de grafeno". Valentyn Volkov é o co-autor principal, professor visitante da University of Southern Denmark. Outros co-autores são Olga Aftenieva e Aleksey Arsenin.

p Novos chips biossensores baseados em GO exploram o fenômeno da ressonância plasmônica de superfície (SPR). Plasmões de superfície são ondas eletromagnéticas que se propagam ao longo de uma interface metal-dielétrica (por exemplo, ouro / ar) com amplitudes que decaem exponencialmente no meio vizinho. A adsorção de moléculas de uma solução em uma superfície de detecção altera o índice de refração do meio próximo a esta superfície e, Portanto, altera as condições do SPR. Esses sensores podem detectar a adsorção de biomoléculas mesmo em alguns trilionésimos de grama por milímetro quadrado. Devido a essas propriedades, O biossensor SPR é uma plataforma de destaque para impulsionar o progresso tecnológico nas áreas da medicina e biotecnologia. No entanto, a característica mais marcante de tais sensores é a capacidade de "visualizar" interações moleculares em tempo real.

p "O biossensor de SPR é uma ferramenta valiosa para investigar uma ampla gama de reações bioquímicas, estimar sua cinética química e outras características. Tudo isso pode ser usado de forma eficiente para a descoberta e validação de novos medicamentos. A introdução generalizada deste método em ensaios pré-clínicos mudará completamente a indústria farmacêutica. Com sensores SPR, só precisamos estimar a interação entre a droga e os alvos na superfície de detecção, "Stebunov disse.

p A maioria dos chips sensores SPR comerciais compreende uma placa de vidro fina coberta por uma camada de ouro com camadas de tiol ou polímero. A biossensibilidade depende das propriedades da superfície do chip. Maior capacidade de ligação para biomoléculas aumenta os níveis de sinal e a precisão da análise. Nos últimos anos, novos materiais de carbono como o grafeno têm atraído muita atenção devido à sua grande área de superfície, fabricação de baixo custo, e interação com uma ampla gama de biomoléculas.

p Stebunov e a equipe do Laboratório de Nanoótica e Plasmônica do MIPT criaram e patentearam um novo tipo de chips sensor SPR com a camada de ligação GO. O material tem propriedades ópticas e químicas mais atraentes do que o grafeno puro. Os "flocos" GO foram depositados na camada de ouro de 35 nm, seguida por uma camada de proteína estreptavidina para imobilização seletiva de biomoléculas.

p Os cientistas realizaram uma série de experimentos comparando o chip GO, um chip comercialmente disponível com uma camada de dextrano carboximetilado (CMD), e um chip coberto por grafeno monocamada. Experiments showed that the proposed GO chip has three times higher sensitivity than the CMD chip and 3.7 times than the chip with pristine graphene. These results mean that the new chip needs fewer molecules for detecting a compound and can be used for analysis of chemical reactions with small drug molecules. An important advantage of the new GO-based sensor chips is their simplicity and low-cost fabrication compared to sensor chips that are already commercially available.

p "Our invention will help in drug development against viral and cancer diseases. We are expecting that the pharmaceutical industry will express a strong demand for our technology, " Stebunov said.

p "The sensor can also find applications in food quality control and toxin screening, and the sensor can significantly shorten the time for a clinical diagnostic, " researcher added. However, clinical trials with the chip are still needed for medical applications.