Biossensor fornece diagnóstico conclusivo de câncer

As pequenas dimensões do biossensor eletroquímico reduzem a utilização de amostras e reagentes e facilitam a construção de dispositivos para análises em campo.
[Imagem: Renato Sousa Lima]

Microfluídica

Um biossensor eletroquímico desenvolvido na Universidade de São Paulo (USP) detecta biomarcadores associados ao câncer, realizando um diagnóstico mais conclusivo do que as técnicas tradicionais.

O sistema, integrado a uma plataforma em fluxo miniaturizada, também conhecida como microfluídica, não entra em contato direto com as amostras, eliminando o risco de contaminação dos eletrodos.

As pequenas dimensões do sistema reduzem a utilização de amostras e reagentes e facilitam a construção de dispositivos para análises em campo.

Biomarcadores

Os métodos tradicionais de diagnóstico, que envolvem a biópsia e a análise morfológica do tecido removido, baseiam-se em avaliações subjetivas, sendo assim não conclusivos.

"Eles também são invasivos e apresentam alto custo de implementação", afirma o químico Renato Sousa Lima, do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), que realizou a pesquisa.

"No caso dos biomarcadores tumorais, eles são espécies biológicas que indicam a presença de determinados tipos de câncer quando presentes sob excesso em fluidos biológicos, como o sangue e a urina," explica

Um exemplo de biomarcador é o PSA, associado ao câncer de próstata.

Os biossensores eletroquímicos permitem a detecção dos biomarcadores. "Eles possuem um biorreceptor que vai interagir de forma específica com o marcador", descreve Sousa Lima, "e um transdutor, que converte essa interação em sinal elétrico".

Exame sem contato

A pesquisa desenvolveu um tipo de transdutor que não entra em contato com a solução da amostra, por meio de condutometria sem contato.

"Ele é separado por um semicondutor que consiste em um filme nano-fino de sílica, da ordem de 50 nanômetros", destaca o pesquisador. "A superfície desse filme na região dos eletrodos foi modificada com receptores de proteínas, o que permite a detecção no momento da interação entre as biomoléculas por meio da variação de condutividade do semicondutor."

A plataforma em que são realizadas as análises é miniaturizada, por essa razão o sistema é portátil.

"Ao mesmo tempo, o consumo de reagente e de amostra é muito pequeno, da ordem de microlitros, o que representa uma vantagem na utilização de sangue e amostras biológicas em geral", ressalta Sousa Lima.

Como não há contato direto do transdutor com o material analisado, não há riscos de contaminação e apassivação dosf eletrodos. "O sistema também agrega vantagens já conhecidas dos biossensores eletroquímicos, como menores custos e o fato de não serem invasivos".

Biossensor múltiplo

Na validação do sistema, utilizou-se ácido fólico, que é um receptor de folato, um biomarcador associado a diversos tipos de câncer.

Agora o sistema será aplicado em amostras reais.

"Com as amostras reais, serão experimentados outros biomarcadores, como o PSA, o AFP e o CEA", diz Sousa Lima. "Uma outra linha de pesquisa vai desenvolver um biossensor multicomplexado, capaz de fazer análises simultâneas de dois ou mais biomarcadores, tornando a análise mais conclusiva sobre o tipo de câncer especificamente presente.".

A próxima fase dos experimentos será realizada em colaboração com o Hospital do Câncer de Barretos (Hospital Pio XII), no interior de São Paulo.