Pesquisadores do Donnelly Center em colaboração com Sunnybrook Health Sciences Center, Public Health Ontario, e o Mt. Sinai Hospital desenvolveram um teste de diagnóstico que usa uma câmera de smartphone para vigiar e rastrear pacientes com COVID-19.

Essa descoberta pode melhorar significativamente o tempo de resposta e a eficiência do diagnóstico de doenças infecciosas, para COVID-19 e além. A pesquisa foi publicada na última edição da Nano Letras .

"O objetivo do estudo é tornar os testes de anticorpos COVID-19 mais acessíveis." disse Johnny Zhang, um Ph.D. candidato no Instituto de Engenharia Biomédica e Departamento de Química, e um dos co-primeiros autores desta publicação. "O resultado final é que os pacientes podem fazer um autodiagnóstico para COVID-19 com seus telefones, e esses dados podem ser acessados ​​digitalmente imediatamente por profissionais médicos. "

Em um fluxo de trabalho tradicional de teste de diagnóstico de doenças infecciosas, a amostra clínica é obtida do paciente, enviado a um laboratório para testes de diagnóstico, e o resultado é distribuído ao pessoal clínico para tomada de decisão. Esses processos geralmente são desconectados na operação e têm um longo tempo de execução.

Os pesquisadores projetaram microesferas com código de barras de pontos quânticos e um marcador secundário para pesquisar anticorpos contra o antígeno COVID-19 no sangue do paciente. Encontrar os anticorpos leva a uma mudança na cor de emissão do microrganismo.

As contas são então carregadas no dispositivo, 'ativado' com um laser, e a imagem do sinal é obtida por meio de uma câmera de smartphone. Um aplicativo é projetado para processar a imagem para identificar a mudança de emissão do cordão. Por último, os dados são interpretados e transmitidos remotamente em todo o mundo para coleta de dados e tomada de decisão.

"A beleza do sistema é que tudo está integrado em uma unidade portátil." disse Zhang.

Esta tecnologia, pelo qual a detecção de microesferas de pontos quânticos pode medir quantidades minúsculas de biomarcadores-chave no sangue, está em desenvolvimento nos últimos 10 anos.

"Queríamos realmente melhorar o desempenho e a utilidade da tecnologia desta vez, "disse Ayden Malekjahani (candidato ao doutorado BME), o outro co-primeiro autor deste estudo.

"Ser capaz de detectar traços de alvo em pacientes não é suficiente. Queríamos adicionar mais funções ao dispositivo. Projetamos o dispositivo para detectar simultaneamente vários anticorpos de diferentes tipos de amostra, portanto, cada teste executado é repleto de informações. Os resultados são carregados para um painel online onde os profissionais médicos e o público podem ver as tendências em tempo real. "

Os pesquisadores testaram este dispositivo com 49 amostras de sangue de pacientes em que vários graus de infecção por COVID-19 estavam presentes, e foram capazes de atingir sensibilidade de 84-88%. Embora este resultado não seja tão alto quanto os testes tradicionais, ainda é aproximadamente três vezes maior do que os ensaios de fluxo lateral, que são atualmente os testes de anticorpos portáteis mais comumente disponíveis.

Este resultado também significa que a detecção do anticorpo COVID-19 agora pode ser feita fora das instalações centralizadas, sem uma grande queda na precisão.

Esta pesquisa foi uma colaboração com o Public Health Ontario, Sunnybrook Hospital e Mount Sinai Hospital, onde amostras clínicas foram fornecidas aos pesquisadores para testar e avaliar este novo sistema.

"Este dispositivo pode mudar o jogo na forma como monitoramos a propagação de doenças infecciosas e a resposta do paciente às vacinas." disse Warren Chan, Diretor do Instituto de Engenharia Biomédica e investigador do Donnelly Center que liderou a pesquisa.