Nanodiamantes podem ajudar a detectar doenças mais cedo

Concepção artística dos nanodiamantes usados no diagnóstico de vírus e amostras de DNA. [Imagem: Ella Maru Studio/ UCL]

Sensor de diamante

Diamantes minúsculos, medindo apenas alguns nanômetros (bilionésimos de metro), têm sido usados já há algum tempo como sensores, dada a sua capacidade de interagir com outras substâncias por meio de interações descritas pela física quântica.

Pesquisadores agora descobriram que esses nanodiamantes também podem ser usados para melhorar a sensibilidade de um dos tipos de exames mais baratos, aqueles que usam sensores feitos de papel.

Os exames baseados em papel - chamados exames de fluxo lateral - funcionam da mesma forma que um teste de gravidez, em que uma tira de papel é embebida em uma amostra de fluido e uma mudança na cor - ou sinal fluorescente - indica um resultado positivo.

Eles também podem detectar DNA ou proteínas de vírus, por isso estão sendo amplamente usados para detectar vírus que variam do HIV ao SARS-CoV-2, causador da covid-19, fornecendo um diagnóstico rápido, uma vez que os resultados não precisam ser processados em um laboratório.

Benjamin Miller e seus colegas da Universidade College de Londres descobriram agora que nanodiamantes de baixo custo podem ser usados para melhorar a sensibilidade desses sensores em milhares de vezes.

Trocando ouro por diamante

Os nanodiamantes na verdade substituem nanopartículas de ouro, o material mais usado nesses testes hoje.

Os resultados mostraram uma melhora de até cinco ordens de magnitude (100.000 vezes) na sensibilidade do teste em comparação com as nanopartículas de ouro, ou seja, um número muito menor de nanopartículas foi necessário para gerar um sinal detectável.

Essa maior sensibilidade permite detectar cargas virais menores, o que significa que o teste pode detectar níveis mais baixos da doença ou detectar a doença em um estágio mais precoce, o que é crucial para reduzir o risco de transmissão de indivíduos infectados e para o tratamento eficaz de doenças como o HIV.

A equipe está trabalhando agora na adaptação da nova tecnologia para testar a covid-19.

Um próximo passo importante será desenvolver um dispositivo portátil que possa ler os resultados, uma vez que a técnica foi demonstrada usando um microscópio em laboratório. Outros estudos de avaliação clínica também estão planejados.

"Nosso estudo de prova de conceito mostra como as tecnologias quânticas podem ser usadas para detectar níveis ultrabaixos de vírus em uma amostra de paciente, permitindo um diagnóstico muito mais precoce. Nós nos concentramos na detecção de HIV, mas nossa abordagem é muito flexível e pode ser facilmente adaptada a outras doenças e tipos de biomarcadores. Estamos trabalhando para adaptar nossa abordagem à covid-19. Acreditamos que esta nova tecnologia transformadora irá beneficiar os pacientes e proteger as populações de doenças infecciosas," disse a professora Rachel McKendry, coordenadora da pesquisa.

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