p O estrogênio é uma molécula minúscula, mas pode ter grandes efeitos em humanos e outros animais. O estrogênio é um dos principais hormônios que regula o sistema reprodutivo feminino - pode ser monitorado para rastrear a fertilidade humana e às vezes é administrado a animais como vacas e ovelhas para controlar o ciclo reprodutivo. p Pesquisadores da Victoria University of Wellington, na Nova Zelândia desenvolveram um novo sensor que pode detectar baixos níveis de E2, um dos principais hormônios estrogênicos, em líquidos. O sensor envia um sinal eletrônico é a presença de estrogênio e, com mais desenvolvimento, poderia testar os níveis de estrogênio em fluidos corporais ou testar cursos de água para contaminação de estrogênio que pode representar um risco para os seres humanos e o meio ambiente.

p O sensor, que os pesquisadores descrevem em um artigo no Journal of Vacuum Science and Technology B , tem um design simples, dá leituras em tempo real, pode ser integrado a um sistema de monitoramento eletrônico e usa muito pouca energia - vantagens que tem sobre outros tipos de métodos de detecção.

p Os dispositivos usam pequenos fragmentos de DNA chamados aptâmeros para se prender às moléculas de estrogênio.

p "Os aptamers são uma ferramenta potencialmente poderosa para sensores porque são muito versáteis e seletivos, "disse Natalie Plank, um pesquisador que estuda a fabricação de dispositivos de nanomateriais na Victoria University of Wellington.

p Os aptâmeros são desenvolvidos por meio de um processo semelhante à seleção natural. De uma população inicial diversa de diferentes sequências de nucleotídeos de DNA ou RNA, os que se ligam melhor à molécula alvo são enriquecidos seletivamente, e o processo é repetido em várias "gerações".

p Os aptâmeros de ligação de estrogênio que Plank e seus colegas usaram foram desenvolvidos por Ken McNatty, professor de biologia reprodutiva na Victoria University of Wellington. Uma vez que a sequência apropriada de nucleotídeos é conhecida, os aptâmeros podem ser gerados facilmente.

p Plank e sua equipe conectaram seus aptâmeros de ligação de estrogênio a outra parte importante de seu dispositivo:o transistor de efeito de campo de filme fino de nanotubo de carbono (CNT FET). CNT FETs funcionam como transistores tradicionais, mas use nanotubos de carbono em vez de silício.

p Uma vez que os pesquisadores anexaram os aptâmeros aos nanotubos de carbono, eles testaram os dispositivos em um buffer escolhido especificamente porque tem propriedades semelhantes aos fluidos biológicos. A equipe testou dois aptâmeros diferentes de ligação ao estrogênio:um com 35 unidades de comprimento e outro com 75 unidades. Eles descobriram que, na presença de estrogênio, o curto dispositivo aptâmero produziu um sinal elétrico, enquanto o longo dispositivo aptâmero não.

p Os pesquisadores teorizam que isso se deve às propriedades da solução tampão que usaram. Quando o buffer é colocado em cima do CNT FET, a voltagem através do dispositivo faz com que as moléculas no buffer se organizem em uma bicamada eletricamente estável acima do transistor. As moléculas de estrogênio que são capturadas pelo aptâmero curto rompem esta camada, que por sua vez muda a corrente através do dispositivo. As moléculas de estrogênio capturadas pelo aptâmero mais longo são provavelmente mantidas acima da bicamada, e assim não cria o sinal elétrico.

p Plank observa que, se água foi usada no dispositivo, em vez do buffer biologicamente semelhante, o aptâmero longo também pode produzir um sinal porque a camada eletricamente sensível seria mais espessa.

p Daqui para frente, o grupo planeja testar o dispositivo em uma configuração mais complexa, por exemplo, com um fluido biológico real como a urina, que tem muitos componentes dissolvidos. E os pesquisadores não podem se limitar à detecção de estrogênio. A beleza do aptâmero mais os sensores CNT FET é que os aptâmeros podem ser facilmente substituídos por novos que têm como alvo uma molécula diferente, Disse Plank. "É uma maneira muito versátil de construir um sensor, "ela notou.