Celulares Biossensores: Convertendo Smart Celular em Biossensor Portátil

Celulares Biossensores – Pesquisadores da Universidade de Illinois desenvolveram um equipamento (adaptador) e app para o iPhone (a versão Android esta à caminho) que usa a câmera e poder de processamento do smart celular como um biossensor para detectar toxinas, proteínas, bactérias, vírus e outras moléculas.

Tendo tais capacidades sensíveis de biossensor à mão vão possibilitar o controle a nível local e de imediato de muitos testes e análises complexas hoje só possíveis em laboratórios.

Pode ser usado em análises tais como: contaminação das águas subterrâneas, mapear a propagação de patógenos (usando o GPS do telefone), fornecer de imediato e barato testes de diagnóstico médico em clínicas de campo e verificar contaminantes na cadeia de processamento e distribuição da alimentos.

“Muitas de condições médicas podem ser monitoradas a um custo bem menor e não-invasiva usando plataformas móveis, como celulares,” afirmam os pesquisadores do programa.

“Poder detectar a nível molecular analises como patógenos, biomarcadores de doença ou DNA torna possível fazer no campo estes complexos exames que são, atualmente, apenas feitos em grandes laboratórios de diagnóstico a custos elevados e com grandes volumes de sangue.”

Celulares Biossensores – Como Funciona

O suporte em forma de cunha contém uma série de componentes ópticos, lentes e filtros — encontrados em dispositivos de laboratório muito maiores e mais caros. O suporte direciona a câmera do celular para ficar em alinhamento com os componentes ópticos.

No centro do biossensor tem um cristal fotônico. Um cristal fotônico é como um espelho que reflete apenas um comprimento de onda da luz, enquanto o resto do espectro passa.

Quando qualquer coisa biológica adere ao cristal fotônico — tais como proteínas, células, organismos patogênicos ou DNA — a cor refletida passará de um comprimento de onda mais curto para um comprimento de onda mais longo.

Para o biossensor portátil do iPhone, uma lâmina de microscópio normal é revestida com o material fotônico. O slide é preparado para reagir a uma específica molécula. A lâmina de cristal fotônico é inserida em um cavidade no suporte e o espectro é medido. O comprimento de onda refletindo mostra como um espaço preto no espectro.

Após a exposição da amostra, o espectro é remedido. O grau de mudança no comprimento de onda refletido informa ao app quanto da molécula alvo está presente na amostra.

O completo teste ou analise leva apenas alguns minutos; o app orienta o usuário o passo a passo do processo. Embora os componentes ópticos do suporte custem apenas cerca de $200, ele executa com precisão o que atualmente só é possível em laboratórios especializados com o uso de grandes Espectrofotômetros que custam ao redor de US $50,000,00 .

Assim o dispositivo não é apenas portátil, mas também acessível para trabalho de campo em países em desenvolvimento.

Em um artigo publicado no jornal “Lab on a Chip”, a equipe demonstrou a detecção de uma proteína do sistema imunológico, mas o slide pode ser preparado para qualquer tipo de molécula biológica ou tipo de célula.

Celulares Biossensores – Um Biossensor Multímodo

A equipe de pesquisadores liderada pelo Prof. Brian T. Cunningham está explorando outros aplicativos para os celulares biossensores. Eles estão trabalhando com outros departamentos da Universidade para desenvolver um teste rápido que determine em qualquer local a deficiência de ferro e deficiência de vitamina A em gestantes e crianças.

Outro campo que o grupo está trabalhando é em testes que poderiam ser realizadas no campo para detectar toxinas em soja e milho colhido e para detectar agentes patogênicos em alimentos e na água.

“Na realidade estamos desenvolvendo um biossensor multímodo,”, afirmam os cientistas. “Vamos usar o telefone e e o suporte óptico para executar quatro dos ensaios mais amplamente utilizados por biossensores atualmente disponíveis só em laboratórios.”

Com a disseminação e uso de smart celulares  em todo mundo, a possibilidade de usá-los como biossensores em qualquer local abre um horizonte de possibilidades imenso.

Imaginem esta tecnologia sendo usada em postos de saúde de periferias e na área rural como também todos os outros possíveis usos nas áreas de qualidade da água, agricultura, aquicultura e contaminação ambiental. É um novo mundo de agilidade que se abre para todos.

Celulares Biossensores – Veja abaixo uma demonstração do uso do Equipamento

Fonte: http://news.illinois.edu/news/13/0523iphone_biosensor_BrianCunningham.html