Uma equipe de engenheiros e químicos da Universidade Brigham Young, nos Estados Unidos, criou um biochip de silício capaz de detectar vírus de forma confiável, mesmo em concentrações baixas demais para que eles sejam descobertos pelos métodos atuais.
A utilização, para fins biológicos, da mesma tecnologia usada na fabricação dos processadores de computador, é mais um importante passo rumo ao objetivo de permitir que médicos e técnicos de laboratório usem pequenos biochips para testar amostras de seus pacientes na hora, de forma precisa, rápida e barata.
O Dr. Hawkins segura uma pastilha de silício na qual foram estampados 49 biochips detectores de vírus. No detalhe, ele seguro um único biochip, retirado da pastilha.[Imagem: BYU]
Exame para detectar vírus
"A maioria dos exames disponíveis tem resultados muito imprecisos, a menos que você tenha uma concentração muito elevada do vírus," explica o Dr. Aaron Hawkins, coordenador da pesquisa.
A saída que Hawkins e seus colegas encontraram foi desenvolver uma técnica de detecção dos vírus unicamente pelo tamanho. Desta forma, o dispositivo vai acumulando as partículas que passam pelo detector, fazendo uma contagem final muito precisa.
Quando estão em baixas concentrações, esses vírus individuais se perderiam, não sendo contados porque os exames clínicos atuais não conseguem detectar vírus individuais.
No futuro, quando esses biochips puderem ser usados na prática, a detecção precoce das infecções, ainda no consultório médico, permitirá que os tratamentos se iniciem muito antes que surjam os primeiros sintomas das doenças.
Barreira para os vírus
O biochip detector de vírus funciona como os contadores de moedas usados pelos bancos.
A amostra líquida flui pelos microcanais do chip até bater em uma parede, onde um pequeno furo funciona como filtro, deixando passar as partículas pequenas e retendo as maiores.
Cada um dos furos nos microcanais do biochip é feito com uma dimensão ligeiramente menor do que o tamanho do vírus ou proteína que ele deve detectar.
Depois que as partículas ficam presas na parede, elas formam uma linha visível com uma câmera especial.
Chip dos pobres
O próximo passo da pesquisa será construir séries decrescentes de furos, permitindo que um único microcanal examine a presença de vários vírus, com várias dimensões diferentes. [Imagem: BYU]
Se, por um lado, os biochips prometem exames clínicos rápidos e baratos, fabricar as primeiras levas desses microlaboratórios de silício esbarra no custo dos equipamentos.
Como eles são fabricados com a mesma tecnologia usada na fabricação dos processadores de computador, um equipamento de última geração pode ter custos que atingem facilmente a casa das centenas de milhões de dólares.
A equipe do Dr. Hawkins descobriu uma forma de fazer uma espécie de "chip dos pobres", mas sem perder a precisão.
Primeiro, eles usaram uma máquina mais simples para traçar os circuitos do seu biochip com uma precisão na casa dos micrômetros - 1.000 vezes maiores dos que os nanômetros que a indústria de semicondutores utiliza hoje.
A seguir, eles construíram a terceira dimensão do chip colocando uma camada de metal com 50 nanômetros de espessura sobre o chip. Um método de deposição por vapor recobriu todo o chip com uma camada de óxido de silício transparente.
Finalmente, eles usaram um ácido para correr as finas chapas metálicas, deixando a abertura estreita no vidro, que funciona como uma armadilha para os vírus. Com isto, eles construíram estruturas muito menores do que o seu equipamento permite fazer diretamente.
Chips do futuro
O primeiro protótipo do biochip possui os "furos-peneira" de uma única dimensão, o que significa que cada chip é capaz de detectar um único vírus ou proteína.
O próximo passo da pesquisa será construir séries decrescentes de furos, permitindo que um único microcanal examine a presença de vários vírus, com várias dimensões diferentes.
O programa de análise poderá facilmente verificar quais vírus ou proteínas estão presentes na amostra simplesmente verificando as paredes onde eles ficaram presos.
Fonte: Inovação Tecnológica
