Biochip mede nível de glicose na saliva

 Redação do Site Inovação Tecnológica - 09/03/2012

Cabem milhares de interferômetros plasmônicos em um milímetro quadrado do biochip.[Imagem: Domenico Pacifici/Brown University]

O fim da picada

Acaba de ser criado um novo sensor capaz de detectar os níveis de açúcar no sangue analisando, não o sangue, mas a saliva.

Quando totalmente desenvolvida, a técnica poderá representar o fim das picadas a que pacientes de diabetes estão sujeitos diariamente.

Domenico Pacifici e seus colegas da Universidade de Brown, nos Estados Unidos, incorporaram a técnica em um chip milimétrico, usando as mesmas tecnologias usadas pela microeletrônica para fazer processadores de computador.

Segundo eles, a tecnologia poderá ser usada também para detectar outras substâncias químicas, de compostos biológicos a contaminantes.

"E poderá detectar todos de uma vez, em paralelo, no mesmo chip," afirma.

Plasmônica

A nova técnica é fruto de uma convergência entre a nanotecnologia e um campo ainda mais recente, chamado plasmônica, que explora a interação entre os elétrons e os fótons, criando "ondas" chamadas plásmons de superfície.

"Esta é uma prova de conceito de que interferômetros plasmônicos podem ser usados para detectar moléculas em baixas concentrações," afirma Pacifici.

A glicose na saliva humana tipicamente tem uma concentração 100 vezes menor do que no sangue.

Nos testes, o biochip conseguiu medir com precisão concentração de glicose na água de 0,36 miligramas por decilitro.

Interferômetro plasmônico

Para criar os sensores, os pesquisadores escavaram dois tipos de nanoestruturas em uma pastilha: uma fenda, que captura e confina os fótons, e ranhuras ao seu lado, que, ao contrário, dispersam a luz.

Essa luz dispersada interage com os elétrons livres na superfície metálica do sensor, uma interação que cria os plásmons de superfície, um tipo especial de onda cujo comprimento é menor do que um fóton no espaço livre.

Essas ondas plasmônicas movem-se ao longo da superfície do sensor até encontrarem os fótons que ficam presos na fenda, chocando-se com essas ondas de luz.

Essa interferência entre as duas ondas determina as intensidades máxima e mínima da luz transmitida através da fenda.

Este é o padrão, que gera a "nota básica" do interferômetro, por assim dizer, no "vazio".

Sensitividade

Quando uma molécula entra no circuito, tocando a superfície de prata do sensor, ela induz uma alteração na onda plasmônica, por sua vez ocasionando uma alteração na intensidade de luz que passa pela fenda.

A medição dessa alteração permite que os pesquisadores identifiquem as moléculas na superfície do sensor, eventualmente localizando aquela que está sendo procurada.

"Poderá ser possível usar esses biochips para fazer exames de múltiplos biomarcadores para pacientes individuais, tudo de uma vez e em paralelo, com uma sensitividade sem precedentes," resume Pacifici.

Bibliografia:

Nanoscale Plasmonic Interferometers for Multispectral, High-Throughput Biochemical Sensing
Jing Feng, Vince S. Siu, Alec Roelke, Vihang Mehta, Steve Y. Rhieu, G. Tayhas R. Palmore, Domenico Pacifici
Nano Letters
Vol.: 12 (2), pp 602-609
DOI: 10.1021/nl203325s