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Novo sensor detecta rapidamente status, gravidade e imunidade da infecção por COVID-19

Uma característica do vírus da COVID-19 que o torna tão difícil de conter é que ele pode ser facilmente transmitido a outras pessoas por uma pessoa que ainda não apresentou quaisquer sinais da infecção

Divulgação, Caltech

Fonte

Caltech | Instituto de Tecnologia da Califórnia

Data

terça-feira, 13 outubro 2020 14:30

Áreas

Bioeletrônica. Bioinformática. Engenharia Biomédica. Saúde Pública.

Uma característica do vírus da COVID-19 que o torna tão difícil de conter é que ele pode ser facilmente transmitido a outras pessoas por uma pessoa que ainda não apresentou quaisquer sinais da infecção. O portador do vírus pode se sentir perfeitamente bem e realizar suas atividades diárias – e levar o vírus consigo para o trabalho, para a casa de um membro da família ou para reuniões públicas.

Uma parte crucial do esforço global para conter a propagação da pandemia, portanto, é o desenvolvimento de testes que podem identificar rapidamente infecções em pessoas que ainda não são sintomáticas.

Pesquisadores do instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, desenvolveram um novo tipo de teste multiplexado (um teste que combina vários tipos de dados) com um sensor de baixo custo que pode permitir o diagnóstico “caseiro” da infecção por COVID-19 através da análise rápida de pequenos volumes de saliva ou sangue, sem o envolvimento de um profissional médico, em menos de 10 minutos.

A pesquisa foi realizada no laboratório do Dr. Wei Gao, professor do Departamento de Engenharia Médica do Caltech. Anteriormente, o Dr. Gao e sua equipe desenvolveram sensores sem fio que podem monitorar condições como gota, bem como níveis de estresse, por meio da detecção de níveis extremamente baixos de compostos específicos no sangue, saliva ou suor.

Os sensores do Dr. Gao são feitos de grafeno, uma forma de carbono. Uma folha de plástico gravada com um laser gera uma estrutura de grafeno 3D com minúsculos poros. Esses poros criam uma grande área de superfície no sensor, o que o torna sensível o suficiente para detectar, com alta precisão, compostos que estão presentes apenas em pequenas quantidades. Nesse sensor, as estruturas de grafeno são acopladas a anticorpos, moléculas do sistema imunológico que são sensíveis a proteínas específicas, como as da superfície de um vírus da COVID-19, por exemplo.

As versões anteriores do sensor eram impregnadas de anticorpos para o hormônio cortisol, que está associado ao estresse, e ácido úrico, que em altas concentrações causa gota. A nova versão do sensor, que o Dr. Gao chamou de SARS-CoV-2 RapidPlex, contém anticorpos e proteínas que permitem detectar a presença do próprio vírus; anticorpos criados pelo corpo para combater o vírus; e marcadores químicos de inflamação, que indicam a gravidade da infecção por COVID-19.

“Esta é a única plataforma de telemedicina que vi que pode fornecer informações sobre a infecção em três tipos de dados com um único sensor. Em apenas alguns minutos, podemos verificar esses níveis simultaneamente, para termos uma visão completa sobre a infecção, incluindo infecção precoce, imunidade e gravidade”, disse o Dr. Gao.

As tecnologias de teste para a COVID-19 estabelecidas geralmente levam horas ou até dias para produzir resultados. Essas tecnologias também exigem equipamentos caros e complicados, enquanto o sistema do Dr. Gao é simples e compacto.

Até agora, o dispositivo foi testado apenas em laboratório com um pequeno número de amostras de sangue e saliva obtidas para fins de pesquisa médica de indivíduos que tiveram resultado positivo ou negativo para COVID-19. Embora os resultados preliminares indiquem que o sensor é altamente preciso, um teste em larga escala com pacientes, em vez de amostras de laboratório, deve ser realizado para determinar definitivamente sua precisão, advertiu o pesquisador.

Com o estudo piloto agora concluído, o Dr. Gao planeja testar quanto tempo os sensores duram com uso regular e começar a testá-los com pacientes COVID-19 hospitalizados. Após os testes no hospital, ele gostaria de estudar a adequação dos testes para uso doméstico. Após os testes, o dispositivo precisará receber aprovação regulatória antes de estar disponível para uso generalizado.

“Nosso objetivo final é realmente o uso doméstico. No próximo ano, planejamos enviá-los a indivíduos de alto risco para testes em casa. E, no futuro, esta plataforma pode ser modificada para outros tipos de testes de doenças infecciosas em casa”, concluiu o Dr. Gao.

Os resultados do estudo preliminar foram publicados na revista científica Matter.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Caltech (em inglês).

Fonte: Emily Velasco, Caltech. Imagem: Divulgação, Caltech.

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