Sensor de corrente elétrica baseado em material bidimensional para detecção de células cancerígenas. Crédito:SUTD
As células podem produzir sinais elétricos únicos. Esses sinais podem estar ligados a vários tipos de câncer, como câncer de mama, pulmão, fígado, cérebro, pâncreas e próstata, o que significa que podem ser usados como indicadores para o diagnóstico precoce do câncer. Assim, o uso de sinais elétricos como indicadores e alvos para tratamentos de câncer poderia melhorar o resultado para pacientes com câncer. Uma equipe de pesquisadores do SUTD e do A*STAR Bioinformatics Institute estava desenvolvendo um sensor para a detecção de células de câncer de mama, pois fortes sinais elétricos podem ser encontrados nessas células.
O câncer de mama é uma das principais causas de morte no mundo. O risco de câncer de mama pode ser reduzido fazendo escolhas saudáveis, como comer direito, permanecer ativo e não fumar. É vital identificar as pessoas em risco o mais cedo possível, a fim de administrar as terapias e tratamentos médicos relevantes. Como resultado, a detecção de sinais de células de câncer de mama chamou a atenção da comunidade biomédica, levando à pesquisa e desenvolvimento de uma ampla gama de métodos de detecção, como biossensores eletrônicos. Os métodos tradicionais de biossensibilização atuais podem exigir um grande número de células cancerígenas para que ocorra a detecção bem-sucedida. Portanto, é necessário um processo de detecção de baixo número de células cancerígenas para o diagnóstico precoce do câncer de mama.
A equipe de pesquisa de Cingapura desenvolveu um sensor de material 2D de corrente elétrica combinado para a detecção de células de câncer de mama. Este sensor ultrassensível foi capaz de detectar sinais elétricos de um número recorde de células cancerosas.
Esta é a primeira vez que materiais 2D foram usados para identificar sinais elétricos de células de câncer de mama. Materiais bidimensionais pertencem a uma classe de nanomateriais que consiste em algumas camadas de átomos. Eles atraíram muita emoção em vários campos devido às suas propriedades eletrônicas únicas.
O investigador principal, o professor assistente do SUTD, Dr. Desmond Loke, disse que "os materiais 2D têm sido objeto de pesquisas ativas recentes e são usados em uma ampla gama de aplicações, incluindo biossensores. Neste trabalho, combinamos o dissulfeto de molibdênio (MoS
2 ) nanofolhas com corrente elétrica, levando a um novo leque de possibilidades no campo do biossensor."
Com base nos resultados de simulações de computador, os pesquisadores descobriram que a ruptura da membrana da célula cancerosa – resultante do material 2D incorporado – e o ângulo final da folha de material 2D contribuíram para o aumento da resistência. Como a corrente flui ao longo da folha de material 2D, a inclinação da folha de material 2D interrompe o fluxo de corrente ao longo da membrana celular. Além disso, os componentes extraídos da membrana celular podem ter aumentado a resistência entre a nanofolha e a membrana celular, atuando como isolante e impedindo o fluxo de corrente.
"Descobrimos que o sensor pode detectar sinais elétricos com cerca de 70% menos células cancerígenas do que os sensores eletrônicos tradicionais". Loke comentou.
"Nosso estudo fornece uma maneira de desenvolver novos sensores para a detecção de células de câncer de mama. Além disso, este método de detecção sensível pode aumentar as chances de sobrevivência do paciente com câncer de mama", acrescentou Dr. Loke.
A pesquisa foi publicada na revista
Nanoscale Advances .
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