Uma equipe de cientistas liderada pela Universidade Tecnológica de Nanyang, Cingapura (NTU Cingapura) criou um dispositivo movido a laser que pode capturar e mover vírus usando luz. O dispositivo, que tem a capacidade de manipular a luz para atuar como "pinças", ajudaria no desenvolvimento de novas abordagens para diagnóstico de doenças e estudo de vírus, pois o dispositivo pode "mover" com precisão um único vírus para atingir uma parte específica de uma célula.
Também ajudaria no desenvolvimento de vacinas, pois o dispositivo permite que os cientistas separem vírus danificados ou incompletos de um grupo de milhares de outros espécimes em menos de um minuto, em comparação com os processos atuais que são tediosos e carentes de precisão, disseram os cientistas.
O professor associado Eric Yap, da Escola de Medicina Lee Kong Chian da NTU, geneticista médico que co-liderou a pesquisa, disse:"O método convencional de análise de vírus hoje é estudar uma população de milhares ou milhões de vírus. comportamento médio de uma população inteira.Com nossa tecnologia baseada em laser, vírus únicos podem ser estudados individualmente.
"Além de diagnosticar doenças, nosso dispositivo pode ser usado para identificar os outliers - o raro vírus individual que tem o potencial de evoluir e criar a próxima onda de uma epidemia, por exemplo. Isso nos leva a uma era em que podemos contemplar a precisão diagnósticos no nível de vírus único."
Os pesquisadores testaram seu dispositivo conhecido como chip de manipulação de vírus digital em adenovírus, que é um grupo de vírus comuns que podem causar sintomas semelhantes ao resfriado, medindo 90 a 100 nanômetros (nm) de diâmetro. Apesar de ainda não ter sido testado em coronavírus, tem potencial para ser usado em pesquisas sobre o vírus SARS-CoV-2, causador da COVID-19, por ser semelhante em tamanho, entre 80 a 120 nm de diâmetro.
O professor Liu Aiqun, da Escola de Engenharia Elétrica e Eletrônica da NTU, que liderou a pesquisa, disse:"Nossa invenção usa luz para manipular vírus em uma determinada faixa de tamanho e provamos que funciona com adenovírus. Acreditamos que nosso dispositivo também pode ser usado para capturar e concentrar o SARS-CoV-2 para pesquisa e diagnóstico."
Os resultados do estudo foram publicados na revista científica revisada por pares ACS Sensors em setembro.
Pesquisadores da Universidade Politécnica de Hong Kong, da Universidade de Hong Kong, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Hong Kong, da Agência para Ciência, Tecnologia e Pesquisa (A*STAR), da Universidade de Tecnologia de Sydney e da Universidade Nacional Australiana também estiveram envolvidos em o estudo. A maneira 'leve' de manipular vírus com grande precisão
Medindo 2 cm por 2 cm, aproximadamente do tamanho de uma unha do polegar, o dispositivo consiste em um chip feito de uma pastilha de óxido de silício e nitreto de silício, com cavidades do tamanho de nanômetros para conter os vírus presos. Acima do chip está um laser direcionando feixes de luz altamente focados com a quantidade certa de energia para atuar como um par de "pinças" que podem isolar e mover vírus.
O dispositivo funciona carregando um fluido que contém vírus, como sangue, no chip. Depois disso, um feixe de laser é direcionado para ele, formando pontos de luz. Como a intensidade da luz é mais alta no centro dos pontos, isso cria uma forte força que atrai e prende o vírus em cavidades designadas no chip.
Ao mudar a localização dos pontos de luz, os vírus podem ser movidos livremente para outras partes do chip. Isso permite a fácil classificação e concentração de vírus de diferentes tamanhos, variando de 40 nm a 300 nm.
"Nossa invenção é um avanço na pesquisa de vírus, pois nos permite destacar espécimes individuais para estudo, enquanto tecnologias comparáveis hoje só podem lidar com vírus em grandes quantidades", disse o professor Liu.
"Por exemplo, podemos isolar vírus individuais com mutações para desenvolver terapias contra essas variantes. Nossa invenção usa materiais isolantes que são biocompatíveis e não aquecem facilmente, ao contrário dos métodos atuais de classificação que geram muito calor. Isso significa que os cientistas devem estar confiantes no manuseio de vírus com este dispositivo sem afetar suas propriedades e viabilidade."
Assoc Prof Yap acrescentou:"Usando essa tecnologia, podemos escolher partículas de vírus específicas e estudá-las para obter novos insights sobre elas e as doenças que elas causam. Por exemplo, poderia abrir novos canais para análises mais detalhadas de mutantes de vírus específicos, o que poderia levar a novas formas de caracterizar e combater essas variantes virais.
Os cientistas estão trabalhando para expandir o uso de seu dispositivo movido a laser.
Por exemplo, eles estão procurando estudar como o dispositivo pode direcionar os vírus isolados para infectar uma parte específica de uma célula humana. A equipe disse que isso levaria a avanços na pesquisa de vírus e melhoraria a eficiência do desenvolvimento de vacinas e medicamentos antivirais. + Explorar mais
Mecanismo subjacente ao surgimento de variantes de vírus revelados
