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NOVIDADES
O sistema utiliza a detecção óptica direta de moléculas virais e pode ser integrado em um instrumento simples e portátil para utilização em situações de campo em que é necessária a detecção rápida e precisa de infecções por Ebola, ponto fundamental para o controle de surtos. Os testes laboratoriais que utilizam preparações de vírus Ebola e outros vírus que causam febre hemorrágica mostraram que o sistema tem sensibilidade e especificidade necessárias para fornecer um ensaio clínico viável.  O dispositivo híbrido é integrado por um chip microfluídico para a preparação da amostra e um chip optofluídico para a detecção óptica de moléculas individuais de RNA viral. Créditos: Joshua Parks
"Comparado com o nosso sistema, a detecção por PCR é mais complexa e exige uma estrutura laboratorial," disse o autor sênior Holger Schmidt, professor de optoeletrônica na UC Santa Cruz. "Estamos detectando os ácidos nucléicos diretamente, e atingimos um limite de detecção comparável ao PCR e com excelente especificidade." Em testes de laboratório, o sistema forneceu detecção sensível do vírus Ebola, enquanto que não deu positivo em testes com dois vírus relacionados, vírus do Sudão e vírus de Marburg. Ensaios com diferentes concentrações de vírus Ebola demonstraram quantificação exata do vírus ao longo de seis ordens de grandeza. A adição de uma etapa de "pré-concentração" durante o processamento da amostra no chip microfluídico ampliou o limite de detecção muito além daqueles alcançados por outras abordagens ‘chip-based’, cobrindo uma faixa comparável à análise por PCR. "As medidas foram realizadas em concentrações clínicas, abrangendo toda a faixa que seria observada em uma pessoa infectada", disse Schmidt. O laboratório de Schmidt na UC Santa Cruz trabalhou com pesquisadores da Brigham Young University e UC Berkeley para desenvolver o sistema. Virologistas do Texas Biomedical Research Institute em San Antonio prepararam as amostras virais para os testes. O sistema combina dois pequenos chips, um chip microfluídico para preparação de amostras e um chip optofluídico para detecção óptica. Por mais de uma década, Schmidt e seus colaboradores têm trabalhado no desenvolvimento de tecnologias de chips optofluídicos para análise óptica de moléculas individuais à medida que passam através de um pequeno canal cheio de fluido no chip. O chip microfluídico para o processamento de amostras pode ser integrado com uma segunda camada ao lado ou na parte superior do chip optofluídico. O laboratório de Schmidt projetou e construiu o chip microfluídico em colaboração com o coautor Richard Mathies da UC Berkeley que foi pioneiro nesta tecnologia. O chip é feito de um polímero à base de silício, polidimetilsiloxano (PDMS), e tem microválvulas e canais fluídicos para transportar a amostra entre os nós das várias etapas de preparação da amostra. As moléculas-alvo, - neste caso, o RNA do vírus Ebola -, são isoladas através da ligação a uma sequência de DNA sintético correspondente (chamado de oligonucleotídeo) ligado a microgrânulos magnéticos. Estes microgrânulos são coletados com um ímã, as biomoléculas não-alvo são retiradas, e os alvos ligados são então liberados por aquecimento, marcados com marcadores fluorescentes e transferidos para o chip optofluídico para detecção óptica. Schmidt destacou que a equipe ainda não foi capaz de testar o sistema de partida com as amostras de sangue bruto. Isso vai exigir etapas adicionais de preparação de amostras, e também terá que ser feito em uma instalação com nível de biossegurança 4. "Estamos agora construindo um protótipo para trazer para a instalação do Texas para que possamos começar com uma amostra de sangue e fazer uma análise completa de frente para trás", disse Schmidt. "Também estamos trabalhando para usar o mesmo sistema para detecção de patógenos menos perigosos e fazer a análise completa aqui na UC Santa Cruz." University of California - Santa Cruz (Tradução - ACM). |
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