Esperar pelos resultados de exames, seja de sangue, detecção de poluição em água ou contaminação de alimentos, tornou-se algo comum na vida moderna. Porém, com as recentes pesquisas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), essa espera pode ser drasticamente reduzida.
As Dynabeads, pequenas esferas magnéticas microscópicas, não são exatamente novas no cenário científico. Essas esferas podem ser revestidas com anticorpos que se ligam a moléculas-alvo, como um patógeno específico. Entretanto, uma vez que essas esferas capturam as moléculas de interesse, tradicionalmente é necessário um passo adicional, e geralmente demorado, para confirmar sua presença.
Entretanto, o time do MIT descobriu uma forma mais rápida de confirmar a presença de patógenos ligados às Dynabeads. Através da óptica, especificamente da espectroscopia Raman, eles identificaram uma assinatura única, chamada de “assinatura Raman”, que pode ser facilmente detectada, quase como uma etiqueta fluorescente.
Revolução na identificação de contaminantes
Marissa McDonald, co-autora do estudo e estudante de graduação do Programa Harvard-MIT em Ciências e Tecnologia da Saúde, destaca a utilidade dessa técnica em situações médicas críticas. Ela comenta que o método pode ser útil, por exemplo, para médicos identificarem a fonte de uma infecção rapidamente e prescreverem o antibiótico adequado.
A velocidade da detecção torna-se ainda mais crucial quando consideramos ambientes com recursos limitados. McDonald expressa a esperança de que essa abordagem “leve a um acesso expandido a diagnósticos avançados em ambientes com recursos limitados“.
O desafio de buscar células doentes e patógenos em amostras fluidas é imenso. Loza Tadesse, professora assistente do Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, compara o processo a “procurar uma agulha em um palheiro“. Com as pequenas quantidades presentes, o processo pode demorar vários dias para fornecer um resultado positivo ou negativo confiável.
Os laboratórios de Tadesse e Karnik têm desenvolvido técnicas para acelerar partes do processo de teste de patógenos. Utilizando Dynabeads, que possuem um núcleo de ferro magnético e uma casca de polímero, os cientistas conseguem “pescar” moléculas específicas de interesse em um fluido.
No entanto, um desafio persiste: como saber se capturamos o que realmente estamos procurando? É aqui que entra o brilhantismo da equipe do MIT.
Assinatura luminosa
A equipe não apenas identificou que as Dynabeads têm uma assinatura Raman forte e única, mas também descobriu que ela pode atuar como um farol de detecção. Tadesse menciona que, inicialmente, a equipe estava tentando identificar assinaturas de bactérias, mas a assinatura das Dynabeads provou ser extremamente forte.
Em um teste prático, ao misturar Dynabeads em frascos de água contaminados com Salmonella, a equipe pôde detectar a assinatura Raman das Dynabeads em menos de meio segundo. Isso confirmou que as Dynabeads ligadas, e consequentemente a Salmonella, estavam presentes no fluido.
Futuro dos testes diagnósticos
Além de ser significativamente mais rápido que os métodos convencionais, essa nova técnica possui um potencial imenso de ser adaptada em formas menores e mais portáteis. O time de pesquisa está atualmente trabalhando nessa direção, com foco também em doenças como a sepse, onde a detecção rápida é crucial.
Lee, membro do laboratório de Karnik, enfatiza que “em casos como sepse, onde células patogênicas nem sempre podem ser cultivadas em uma placa, nossa técnica pode detectar rapidamente esses patógenos“.
