Nano-kit de análises clínicas

Analistas clínicos e biomédicos de todo o mundo, temei! Logo, logo a nanotecnologia invadirá os laboratórios! Que tal um kit de reação nanométrico muito mais sensível que os kits convencionais e que faz tudo praticamente sozinho?

Pois bem, foi pensando nisso que cientistas desenvolveram um método de imunoensaio por quimioluminescência para diagnosticar câncer baseado em nanotubos de carbono de múltiplas camadas contendo enzimas em sua superfície. Ufa! Parece complicado? Imagine o nanotubo com camadas tal qual uma cebola, onde enzimas estariam ligadas na superfície de cada uma das camadas. Foi mais ou menos isso que os cientistas construíram. A enzima depositada na superfície dessas camadas é chamada peroxidase (que é capaz de quebrar peróxidos, como a água oxigenada, cuja fórmula é H2O2). Em seguida, em cima disso tudo, foram depositados anticorpos (que corresponde ao Y da figura abaixo). Eis um esquema bem ilustrativo da coisa toda:

(créditos: Bi e col., 2009 - Biosensors and Bioelectronics)

Anticorpos também foram ligados na superfície de nanopartículas magnéticas. Na presença de uma proteína no soro que só existe quando a pessoa tem câncer (é o que chamamos de biomarcador), o nanotubo e a nanopartícula magnética se juntam e reações químicas passam a acontecer nesse sanduíche nanotecnológico. O nanotubo e a nanopartícula magnética são capazes de se juntar porque os anticorpos de ambos se ligam nessa proteína biomarcadora

No estudo em questão, os autores usaram como proteína marcadora a alfa-fetoproteína (AFP), que corresponde à bolinha azul no esquema acima. Quando uma mistura de H2O2, azul de bromofenol (um tipo de corante) e luminol (aquele mesmo, do seriado CSI) é adicionada ao soro do paciente com câncer e, nessa mistura, os nanotubos e as nanopartículas magnéticas são adicionados também, ocorre luminescência devido à ação da enzima peroxidase na superfície do nanotubo, que quebra a H2O2. Os produtos da quebra da H2O2 reagem com o luminol e o azul de bromofenol emitindo luz, mas só na presença de metal - no caso, a nanopartícula magnética. Se o paciente não tem câncer, seu soro não terá a proteína biomarcadora. Sem proteína biomarcadora não ocorre ligação da nanopartícula magnética com o nanotubo que contém a peroxidase. Portanto, sem proteína marcadora no soro não há emissão de luz.

Esse sanduíche nanotecnológico conseguiu detectar quantidades de proteína marcadora de câncer no soro que outros testes padrão (como o ELISA) não conseguiram. Pequeno tamanho, grande sensibilidade!

Bi, S., Zhou, H., & Zhang, S. (2009). Multilayers enzyme-coated carbon nanotubes as biolabel for ultrasensitive chemiluminescence immunoassay of cancer biomarker Biosensors and Bioelectronics, 24 (10), 2961-2966 DOI: 10.1016/j.bios.2009.03.002

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