p Em pesquisas que um dia podem levar a avanços contra doenças neurodegenerativas como Alzheimer e Parkinson, Pesquisadores de engenharia da Universidade de Michigan demonstraram uma técnica para medir com precisão as propriedades de moléculas de proteínas individuais flutuando em um líquido. p As proteínas são essenciais para o funcionamento de todas as células. Medir suas propriedades no sangue e em outros fluidos corporais pode revelar informações valiosas, como as moléculas são um bloco de construção vital no corpo. O corpo os fabrica em uma variedade de formas complexas que podem transmitir mensagens entre as células, transportar oxigênio e realizar outras funções importantes.

p As vezes, Contudo, as proteínas não se formam adequadamente. Os cientistas acreditam que alguns tipos dessas proteínas deformadas, chamados amilóides, podem se agrupar em massas no cérebro. Os emaranhados pegajosos bloqueiam a função normal da célula, levando à degeneração das células cerebrais e doenças.

p Mas os processos de como as amilóides se formam e se agrupam não são bem compreendidos. Isso se deve em parte ao fato de que atualmente não existe uma boa maneira de estudá-los. Os pesquisadores dizem que os métodos atuais são caros, demorado e difícil de interpretar, e só pode fornecer uma visão ampla do nível geral de amilóides no sistema de um paciente.

p Os pesquisadores da Universidade de Michigan e da Universidade de Friburgo que desenvolveram a nova técnica acreditam que ela pode ajudar a resolver o problema medindo a forma de uma molécula individual, volume, Carga elétrica, velocidade de rotação e propensão para ligação a outras moléculas.

p Eles chamam essa informação de "impressão digital 5-D" e acreditam que ela pode revelar novas informações que podem um dia ajudar os médicos a rastrear o estado de pacientes com doenças neurodegenerativas e possivelmente até desenvolver novos tratamentos. Seu trabalho é detalhado em um artigo publicado em Nature Nanotechnology .

p "Imagine o desafio de identificar uma pessoa específica com base apenas em sua altura e peso, "disse David Sept, um professor de engenharia biomédica da U-M que trabalhou no projeto. "Esse é essencialmente o desafio que enfrentamos com as técnicas atuais. Imagine como seria mais fácil com descritores adicionais, como gênero, cor de cabelo e roupas. Esse é o tipo de nova informação que a impressão digital 5-D oferece, tornando muito mais fácil identificar proteínas específicas. "

p Michael Mayer, o principal autor do estudo e ex-pesquisador da U-M que agora é professor de biofísica no Instituto Adolphe Merkle da Suíça, afirma que a identificação de proteínas individuais pode ajudar os médicos a controlar melhor o estado da doença de um paciente, e também pode ajudar os pesquisadores a obter uma melhor compreensão de como exatamente as proteínas amilóides estão envolvidas com as doenças neurodegenerativas.

p Para fazer as medições detalhadas, a equipe de pesquisa usa um nanoporo de 10-30 nanômetros de largura - tão pequeno que apenas uma molécula de proteína pode passar por vez. Os pesquisadores preencheram o nanopore com uma solução de sal e passaram uma corrente elétrica pela solução.

p À medida que uma molécula de proteína cai através do nanopore, seu movimento causa minúsculos, flutuações mensuráveis ​​na corrente elétrica. Medindo cuidadosamente esta corrente, os pesquisadores podem determinar a assinatura pentadimensional única da proteína e identificá-la quase que instantaneamente.

p "As moléculas amilóides não variam apenas amplamente em tamanho, mas eles tendem a se agrupar em massas que são ainda mais difíceis de estudar, "Mayer disse." Porque ele pode analisar cada partícula uma por uma, este novo método nos dá uma janela muito melhor de como as amilóides se comportam dentro do corpo. "

p Em última análise, a equipe tem como objetivo desenvolver um dispositivo que médicos e pesquisadores possam usar para medir rapidamente proteínas em uma amostra de sangue ou outro fluido corporal. Essa meta provavelmente está há vários anos; enquanto isso, eles estão trabalhando para melhorar a precisão da técnica, aprimorando-o para obter uma melhor aproximação da forma de cada proteína. Eles acreditam que no futuro, a tecnologia também pode ser útil para medir proteínas associadas a doenças cardíacas e em uma variedade de outras aplicações.

p "Eu acho que as possibilidades são muito vastas, "Sept disse." Anticorpos, hormônios maiores, talvez todos os patógenos pudessem ser detectados. Nanopartículas sintéticas também podem ser facilmente caracterizadas para ver como são uniformes. "

p O estudo é intitulado "Aproximação da forma em tempo real e impressão digital de proteínas individuais usando um nanopore."