Novo chip para teste de Covid-19 fornece resultados em smartphone

Os cientistas desenvolveram um chip do tamanho de um selo que simplifica os testes da Covid-19 e fornece resultados em um smartphone em menos de 55 minutos.

O chip microfluídico desenvolvido por pesquisadores da Rice University nos Estados Unidos mede a concentração da proteína do nucleocapsídeo (N) SARS-CoV-2, um biomarcador para Covid-19, no soro sanguíneo de uma picada de dedo padrão.

De acordo com a pesquisa publicada na revista ACS Sensors, as nanopérolas se ligam à proteína SARS-CoV-2 N do chip e a transportam para um sensor eletroquímico que detecta pequenas quantidades do biomarcador.

Os pesquisadores observaram que seu processo simplifica o manuseio de amostras em comparação com os testes de PCR baseados em swabs, amplamente usados ​​para diagnosticar Covid-19 e precisam ser analisados ​​em um laboratório.

“O que é ótimo sobre este dispositivo é que ele não requer um laboratório”, disse Rice lab do engenheiro mecânico Peter Lillehoj.

“É possível realizar todo o teste e gerar o resultado no local de coleta, posto de saúde ou até mesmo farmácia. Todo o sistema é facilmente transportável e de fácil utilização”, afirmou em nota.

A equipe, incluindo o estudante de graduação do Rice e principal autor Jiran Li, aproveitou as ferramentas de biossensor existentes para desenvolver diagnósticos simples, como um adesivo de microagulha introduzido no ano passado para diagnosticar a malária.

A nova ferramenta depende de um esquema de detecção um pouco mais complexo, mas oferece resultados precisos e quantitativos em um curto espaço de tempo.

Para testar o dispositivo, os pesquisadores confiaram em amostras de soro doadas por pessoas que eram saudáveis ​​e outras que eram positivas para Covid-19.

Eles disseram que uma incubação mais longa produz resultados mais precisos ao usar o soro completo.

A equipe descobriu que 55 minutos era uma quantidade ideal de tempo para o microchip detectar a proteína SARS-CoV-2 N em concentrações tão baixas quanto 50 picogramas (bilionésimos de grama) por mililitro no soro total.

O microchip pode detectar a proteína N em concentrações ainda mais baixas, a 10 picogramas por mililitro, em apenas 25 minutos, diluindo o soro cinco vezes.

Emparelhado com um smartphone Google Pixel 2 e um potenciostato plug-in – um dispositivo que controla a voltagem e mede a corrente resultante – ele foi capaz de fornecer um diagnóstico positivo com uma concentração tão baixa quanto 230 picogramas para o soro inteiro.

“Existem procedimentos padrão para modificar os grânulos com um anticorpo que tem como alvo um biomarcador específico”, disse Lillehoj.

“Quando você os combina com uma amostra contendo o biomarcador, neste caso a proteína SARS-CoV-2 N, eles se ligam”, acrescentou.

Um tubo capilar é usado para entregar a amostra ao chip, que é então colocado em um ímã que puxa os grânulos em direção a um sensor eletroquímico revestido com anticorpos de captura.

Os grânulos se ligam aos anticorpos de captura e geram uma corrente proporcional à concentração do biomarcador na amostra.

O potenciostato lê essa corrente e envia um sinal para seu aplicativo de telefone.

Se não houver biomarcadores Covid-19, os grânulos não se ligam ao sensor e são levados para dentro do chip.