Nanobiossensor desenvolvido para detectar SARS

Sep 05, 2023

27 de março de 2023

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por Kim-Astrid Magister, Associação Helmholtz de Centros de Pesquisa Alemães

O status de infecção e imunidade da população são considerados parâmetros-chave para lidar com pandemias. Para isso, a detecção de antígenos e anticorpos é de grande importância. Os dispositivos atualmente usados ​​para esse fim – conhecidos como dispositivos point-of-care (POC) – são uma opção para triagem rápida.

Sua sensibilidade, no entanto, precisa ser melhorada. Cientistas do Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) tiveram sucesso em tal melhoria desenvolvendo um nanobiossensor baseado em nanofios de ouro. Originalmente destinado apenas à detecção de antígenos e anticorpos associados ao COVID-19, o biossensor também pode ser transferido para outros biomarcadores.

Já se sabe de vários estudos que, para detectar SARS-CoV-2, os chamados testes de fluxo lateral POC (LFT) são uma alternativa boa e precisa à reação em cadeia da polimerase com transcriptase reversa, comumente conhecida como testes de PCR. As inúmeras vantagens do LFT sobre o teste de PCR incluem detecção rápida, teste no local, baixo custo e operação sem equipamento de laboratório.

A maior deficiência dos biossensores POC, no entanto, é que sua sensibilidade depende da carga viral. Com uma carga viral alta, a sensibilidade é de cem por cento, enquanto que com uma carga viral baixa, a sensibilidade pode cair abaixo de dez por cento. Isso pode levar a resultados de teste falsos negativos. O objetivo dos pesquisadores do HZDR era desenvolver sistemas de sensores que também pudessem ser usados ​​para detectar baixas cargas de vírus, fornecendo resultados rápidos e precisos.

Para isso, a Dra. Larysa Baraban e sua equipe do HZDR-Instituto de Pesquisa Radiofarmacêutica do Câncer utilizaram nanofios feitos de ouro, que podem ser empregados para detectar várias biomoléculas, como enzimas, proteínas e anticorpos.

Esta abordagem foi combinada com espectroscopia de impedância eletroquímica, uma técnica que fornece informações sobre vários processos na interface eletrodo-eletrólito, incluindo transferência de carga, transporte por difusão e formação de uma dupla camada elétrica, bem como sobre as propriedades do sistema de medição. Isso inclui resistência da solução e rugosidade ou porosidade da superfície do eletrodo.

"Em nosso trabalho, desenvolvemos um chip biossensor nanoscópico que consiste em seis pares de dispositivos de nanofios de ouro interligados para detectar antígenos e anticorpos SARS-CoV-2", diz Baraban sobre o projeto.

"Isso permite detectar antígenos associados ao COVID-19 e anticorpos correspondentes que aparecem durante e após a infecção pelo vírus. Assumimos que o método também é transferível para outros biomarcadores e patógenos. A camada funcional direcionada à biomolécula deve ser modificada adequadamente para este fim."

Atualmente, estão em andamento considerações e discussões com a indústria sobre como o sensor pode ser fabricado em grandes quantidades a baixo custo.

A pesquisa foi publicada na revista ACS Sensors.

Mais Informações: Diana Isabel Sandoval Bojórquez et al, Impedimetric Nanobiosensor for the Detection of SARS-CoV-2 Antigens and Antibodies, ACS Sensors (2023). DOI: 10.1021/acssensors.2c01686

Informações do jornal:Sensores ACS