p O atendimento diagnóstico de saúde é frequentemente restrito em áreas com recursos limitados, porque os procedimentos necessários para detectar muitos dos marcadores moleculares que podem diagnosticar doenças são muito complexos ou caros para serem usados ​​fora de um laboratório central. Pesquisadores do laboratório de Rustem Ismagilov, Ethel Wilson Bowles da Caltech e Professores Robert Bowles de Química e Engenharia Química e diretor do Instituto Jacobs de Engenharia Molecular para Medicina, estão inventando novas tecnologias para ajudar a trazer os recursos diagnósticos emergentes dos laboratórios para o local de atendimento. Entre os requisitos importantes para tais dispositivos de diagnóstico é que os resultados - ou leituras - sejam robustos contra uma variedade de condições ambientais e erros do usuário. p Para atender à necessidade de um sistema de leitura robusto para diagnósticos quantitativos, pesquisadores do laboratório Ismagilov inventaram um novo método de leitura visual que usa química analítica e processamento de imagem para fornecer quantificação inequívoca de moléculas de ácido nucleico simples que podem ser realizadas por qualquer câmera de telefone celular.

p O método de leitura visual é descrito e validado usando RNA do vírus da hepatite C - HCV RNA - em um artigo publicado na edição de 22 de fevereiro do jornal ACS Nano .

p O trabalho utiliza uma tecnologia microfluídica chamada SlipChip, que foi inventado no laboratório Ismagilov há vários anos. Um SlipChip serve como um lab-on-a-chip portátil e pode ser usado para quantificar concentrações de moléculas individuais. Cada SlipChip codifica um programa complexo para isolar moléculas únicas (como DNA ou RNA) junto com reagentes químicos em poços do tamanho de nanolitros. O programa também controla as reações complexas em cada poço:o chip consiste em duas placas que se movem - ou "escorregam" - em relação uma à outra, com cada "deslizamento" juntando ou separando as centenas ou mesmo milhares de pequenos poços, colocando reagentes e moléculas em contato ou isolando-os. A arquitetura do chip permite que o usuário tenha controle total sobre essas reações químicas e pode evitar a contaminação, tornando-o uma plataforma ideal para uma interface amigável, dispositivo de diagnóstico robusto.

p O novo método de leitura visual baseia-se nesta plataforma SlipChip. Produtos químicos indicadores especiais são integrados aos poços do dispositivo SlipChip. Após uma reação de amplificação - uma reação que multiplica as moléculas de ácido nucleico - os poços mudam de cor dependendo se a reação foi positiva ou negativa. Por exemplo, se um SlipChip estiver sendo usado para contar moléculas de RNA do HCV em uma amostra, um poço contendo uma molécula de RNA que foi amplificada durante a reação ficaria azul; ao passo que um poço sem uma molécula de RNA permaneceria roxo.

p Para ler o resultado, um usuário simplesmente tira uma foto de todo o SlipChip usando qualquer telefone com câmera. Em seguida, a foto é processada usando uma abordagem raciométrica que transforma as cores detectadas pelo sensor da câmera em uma leitura inequívoca de positivos e negativos.

p As tecnologias SlipChip anteriores utilizavam um produto químico que fluorescia quando uma reação ocorria dentro de um poço. Mas essas leituras podem ser sutis demais para serem detectadas por uma câmera comum de telefone celular ou podem exigir condições de iluminação específicas. O novo método fornece diretrizes para a seleção de indicadores que geram mudanças de cores compatíveis com as sensibilidades de cores das câmeras de telefones, e o processamento raciométrico elimina a necessidade de o usuário distinguir as cores à vista.

p "O processo de leitura que desenvolvemos pode ser usado com qualquer câmera de telefone celular, "diz Jesus Rodriguez-Manzano, um pós-doutorado em engenharia química e um dos dois primeiros autores do artigo. "É rápido, automatizado, e não requer contagem ou interpretação visual, portanto, os resultados podem ser lidos por qualquer pessoa - até mesmo usuários daltônicos ou trabalhando em condições de pouca iluminação. Esta robustez torna nosso método de leitura visual apropriado para integração com dispositivos usados ​​em qualquer ambiente, inclusive no ponto de atendimento em ambientes com recursos limitados. Isso é crítico porque a necessidade de diagnósticos altamente sensíveis é maior nessas regiões. "