Com um objetivo de reduzir a taxa de mortalidade por sepse em mais de 70%, uma equipe de cientistas europeus desenvolveu um detector de microarray que usa uma pequena amostra de sangue para produzir resultados em menos de 30 minutos. As técnicas actuais de detecção da sepsis podem levar horas ou mesmo dias para produzir os resultados e o diagnóstico.

Programado para detectar proteínas e E. coli, uma das bactérias mortais que podem causar o corpo humano a entrar em choque séptico, o detector utiliza então a luz para procurar biomarcadores específicos (os sinais indicadores ou um indicador de uma doença) que são tão pequenos quanto poucos nanômetros de tamanho.

O detector rápido de microarranjos olha para uma pequena amostra de sangue retirada de um polegar ou dedo indicador. A amostra de sangue do paciente é então separada numa centrífuga para que o médico possa examinar o plasma, a parte da amostra de sangue onde todas as proteínas estão contidas.

“A leitura óptica da amostra pode ser completada em um minuto, permitindo-nos entregar resultados em 30 minutos do início ao fim”, diz o coordenador do projeto Roland Terborg. “Isto é muito mais rápido do que os métodos atualmente em uso”. Com uma condição como a sepse, em que o tempo é crucial, este dispositivo parece estar configurado para evitar milhares de mortes a cada ano que poderiam ter sido facilmente evitadas”

Desenvolvido pelo projeto “Scalable point-of-care and label-free microarray platform for rapid detection of Sepsis” (RAIS), o projeto foi coordenado pelo The Institute of Photonic Sciences (ICFO; Barcelona, Espanha) e é uma história de sucesso para a Photonics Public Private Partnership.

Related: Microscópio detecta mais de um milhão de biomarcadores para sepse em 30 minutos

O detector de sepse usa a fotônica para fazer um diagnóstico claro e preciso. A amostra de plasma flui sobre um microarray, uma coleção de pequenas manchas contendo anticorpos específicos em uma lâmina de ouro nanoestruturado. Dois feixes de luz são então brilhantes através do microarray completo, com um deles passando pela amostra, enquanto o outro passa pela parte transparente da lâmina, funcionando como referência. Os feixes que passam pelo biomarcador e as regiões claras na lâmina são então verificados para detectar quaisquer alterações de intensidade.

“Dependendo da quantidade e tipo de biomarcador ligado a cada anticorpo, obtemos uma imagem única: um padrão de assinatura, se você quiser”, explica Terborg. “Os padrões de imagem nos dizem o que está presente na amostra de plasma, que depois registramos com um sensor CMOS – a mesma tecnologia usada em uma câmera digital que converte luz em elétrons”

A rápida detecção de sepse poderia economizar ao sistema de saúde várias dezenas de bilhões de euros por ano, devido à diminuição do tempo de internação hospitalar e à redução do uso desnecessário de medicamentos e dos custos de seguro associados. O dispositivo também poderia ser estendido para realizar outros tipos de rastreio de doenças ou múltiplos diagnósticos simultâneos, especialmente aqueles que requerem uma detecção rápida de grandes números de alvos bioquímicos (mais de 1 milhão) em um único microarranjo.

Os ensaios pré-clínicos já começaram no Hospital Universitário Vall d’Hebron (também em Barcelona), onde o dispositivo está em funcionamento desde 2018. Os ensaios clínicos estão previstos para o final de 2019.

Para mais informações, visite photonics21.org.