Equipe do Centro de Tecnologia em Nanomateriais (CT Nano/UFMG) tem o apoio da Fapemig na criação de plataforma portátil que identifica vírus

A Plataforma Portátil de Biodiagnóstico é baseada em dois elementos: nanossensores de ouro e um leitor ótico

Os brasileiros têm acompanhado nas últimas semanas, com esperança e expectativa, a chegada das vacinas da Covid-19. Contudo, há ainda um longo percurso e os cuidados de distanciamento social e detecção da doença continuam sendo ações importantes, uma vez que, mesmo após a vacinação em massa, a circulação do vírus continuará. Nesse cenário, a detecção rápida, barata e acessível do vírus continua sendo uma importante forma de inibir a circulação do novo coronavírus, assim como de suas mutações. Pensando nisso uma equipe de pesquisadores do Centro de Tecnologia em Nanomateriais (CT Nano/UFMG), apoiada pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG), está desenvolvendo uma plataforma portátil para identificar a Covid-19 de forma mais rápida e barata do que os teste que temos disponíveis atualmente.

Segundo a pesquisadora Lívia Siman, do Departamento de Física da UFMG e membro da equipe, a Plataforma Portátil de Biodiagnóstico (PPB) é baseada em dois elementos: nanossensores de ouro e um leitor ótico. Os nanossensores são fabricados pela equipe, que também os prepara de acordo com a molécula alvo de interesse. “Por exemplo, decoramos essas nanopartículas de ouro com uma proteína produzida no CT Vacinas, que é reconhecida por um anticorpo que é gerado em resposta à infecção da Covid-19”, explica.

Segundo Siman, esse tipo de diagnóstico é chamado de sorológico, pois utiliza o sangue do paciente para fazer a pesquisa de anticorpos. Além dele, a equipe também trabalha em um detector para identificar o material genético da Covid-19. A pesquisadora conta que, nessa frente, também é usado o sensor de ouro, porém, nesse caso, os bastões são decorados com uma sequência de material genético que é capaz de reconhecer a sequência genética do coronavírus. “É um diagnóstico molecular onde procuramos material genético, não mais pelo sangue, e compete com exames como PCR”, informa.

Além de Lívia Siman participam do projeto os professores Ary Corrêa, Oscar Mesquita e Luiz Orlando Ladeira. O estudo conta ainda com o apoio dos estudantes Rosimeire Barcelos, Iara Borges, Caroline Junqueira, Kennedy Batista e Patrick Mendes.

Covid-19 e nanossensores 

Apesar de usar ouro, o novo diagnóstico visa ser um teste barato. Segundo Lívia Siman, isso é possível graças ao fato de a equipe trabalhar com o mundo nano, o que leva a uma diluição muito grande dos compostos. “O ouro é caro, mas a quantidade que usamos é ínfima. Além disso, em qualquer tipo de exame como esse, o que realmente tem um alto custo é o material biológico. Uma grande vantagem dessa plataforma é mais uma vez por estarmos na escala nano, a quantidade que utilizamos desse material: mil vezes menor do que as técnicas convencionais”, conta.

Já sobre o fator inovador da proposta, a pesquisadora destaca que a plataforma em si já é uma tecnologia inovadora, uma vez que se propõe a ser de passo único, não depender de equipe especializada e fornecer três informações distintas sobre o mesmo evento biológico. “Hoje em dia, temos muitos testes rápidos, mas pouco sensíveis. Então, o grande diferencial da PPB é a sua rapidez, alinhada à alta sensibilidade”, pontua.

Contudo, os sensores também têm mais algumas inovações. “Por exemplo, a nossa técnica de rastreio de anticorpos também trabalha na escala nano, o que permite que ele seja mais rápido e não demande uma infraestrutura laboratorial para rodar o exame. A ideia é que ele possa ser feito em bancadas e postos de saúde”. No diagnóstico molecular, a vantagem é que, graças ao passo único, o custo se torna bem menor, para se ter uma ideia, o PCR, teste utilizado hoje em dia, devido aos seus reagentes de alto custo e a sua demanda por pessoal altamente especializado, ele tem um custo ao redor de R$ 300.

Além da Fapemig, o projeto conta com o apoio da Capes e do Ministério da Educação (MEC). Segundo Lívia Siman, os financiamentos permitiram a construção de uma equipe multidisciplinar, com diversos profissionais voltados para um problema específico a ser resolvido.

Desenvolvimento da plataforma 

A plataforma vem sendo desenvolvida no departamento de Física da UFMG desde 2015 e já possui uma patente relacionada ao seu leitor ótico, atualmente, licenciada para uma startup. Segundo Lívia Siman, no início da pandemia, sugiram diversos editais de fomento voltados para a produção de testes para a detecção da Covid-19. A equipe viu, assim, uma oportunidade para levar a tecnologia para o mercado.

Atualmente, os pesquisadores trabalham em duas frentes, a primeira do diagnóstico imunológico se encontra na fase de escalonamento dos sensores. “Estamos fazendo testes em 150 soros, etapa que chamamos de validação justamente para podermos definir a acurácia da tecnologia para a detecção de anticorpos. Também estamos desenvolvendo a alteração do leitor ótico para a leitura de várias amostras”, pontua.

Já a pesquisa sobre o teste molecular está um pouco mais inicial, uma vez que houve atrasos no recebimento das amostras sintéticas que a equipe usa para testar a tecnologia. “Nós desenhamos sequências específicas para Covid-19 e mandamos para uma empresa que as sintetiza, dessa forma, não trabalhamos a princípio com o vírus inativado. Porém, esse material levou quatro meses para chegar, devido à infraestrutura prejudicada pela pandemia e pela grande demanda por esse material”, explica.

Apesar do atraso, a equipe já conseguiu provar que os sensores conseguem reconhecer a sequência, sendo capazes de diferenciar a presença ou não do material. Outra informação importante levantada é a possibilidade de realizar o reconhecimento em uma temperatura única e baixa (25°C), o PCR usa temperaturas que variam de 70°C a 40°C. “No momento, estamos testando o material sintético nessa temperatura única, assim como produzindo protocolos para a fabricação em larga escala do sensor”, conta.

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