Chip bioeletrnico detecta vitaminas C e D na saliva em menos de 20 minutos

Eletrnica

Redação do Site Inovação Tecnológica – 11/04/2024

Chip bioeletrnico

Pesquisadores da Universidade de So Paulo (USP) desenvolveram um chip bioeletrnico capaz de detectar ao mesmo tempo as vitaminas C e D em fluidos corporais.

Flexvel, de fcil utilizao e descartvel, o chip pode ser adaptado para se tornar um dispositivo vestvel, contribuindo para uma nutrio personalizada.

As vitaminas C e D so consideradas micronutrientes de suporte imunolgico, participando de vias metablicas envolvidas na luta contra vrus e bactrias. Monitorar seus nveis no organismo importante porque garante que elas estejam presentes em valores considerados saudveis – nem demais, nem de menos.

No entanto, os mtodos atualmente disponveis para isso exigem equipamentos de laboratrio caros, operados por profissionais especializados e demandam coleta de sangue, alm de gerar resduos que podem ser nocivos. Outra dificuldade detectar e analisar essas duas vitaminas ao mesmo tempo, usando o mesmo volume de amostra.

“Isso torna o chip potencialmente mais prtico e eficiente, o que possibilita a utilizao direta no local de atendimento. Alm disso, devido sua flexibilidade, ele pode ser adaptado para sensores vestveis, integrados em um mordedor bucal ou at mesmo aplicados diretamente sobre a pele,” disse o pesquisador Thiago Martins, responsvel pela criao do chip.

Medidor de vitaminas

O chip bioeletrnico incorpora dois sensores distintos, que utilizam corrente eltrica para detectar cada uma das vitaminas. No caso da vitamina D, o sensor feito de nitreto de carbono graftico e nanopartculas de ouro e, como elemento ativo, uma camada de anticorpos anti-25(OH)D3, que a forma mais abundante de vitamina D, devido sua longa meia-vida. J o detector da vitamina C feito de nanopartculas de carbono, funcionando como um sensor eletrocataltico.

O funcionamento simples: Basta conectar o chip a um aparelho eletrnico porttil, semelhante ao medidor de glicose, inserir uma amostra de saliva ou soro sanguneo e aguardar os sinais de corrente eltrica que indicam a presena das vitaminas e seus nveis. O resultado obtido em menos de 20 minutos.

“Ao imobilizarmos espcies eletroquimicamente ativas na superfcie de um dos sensores, conseguimos eliminar a necessidade de marcadores e sondas redox, simplificando o dispositivo e reduzindo a complexidade da anlise,” disse Thiago.

A mesma arquitetura poder ser usada para detectar outras vitaminas e outros biomarcadores – como os de cncer, por exemplo.
[Imagem: Thiago S. Martins et al. – 10.1021/acsanm.3c05701]

Detectar outras vitaminas e cncer

Para que o chip bioeletrnico detector de vitaminas C e D fosse desenvolvido, os pesquisadores tiveram que superar uma dificuldade: Garantir que no houvesse interferncia entre as vitaminas. Isso significa que a presena de uma vitamina no deveria afetar a deteco da outra no mesmo volume de amostra.

“Para alcanar esse objetivo, desenvolvemos as duas reas de trabalho, ou seja, os dois sensores do chip, com qumicas de superfcie distintas e os configuramos para operarem em diferentes potenciais eltricos,” contou Thiago.

A seletividade e especificidade do chip foram confirmadas com experimentos de controle, destinados a avaliar potenciais interferncias de substncias normalmente encontradas em amostras de soro e saliva humana, tais como vitamina B12, vitamina B6, vitamina B1, vitamina B3, glicose, lactato, cloreto de sdio e cloreto de potssio.

Os cientistas veem potencial para expandir o dispositivo a fim de detectar outros biomarcadores, incluindo aqueles relacionados a diversos tipos de cncer.

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