Pesquisadores do Laboratório de Pequenos Dispositivos do MIT desenvolveram um conjunto modular de blocos “plug-and-play” que podem ser plugados de diferentes formas, como um Lego, para criar dispositivos de diagnóstico para o câncer, níveis de glicose no sangue em pacientes diabéticos e doenças infecciosas, como o vírus Zika.

Crédito da imagem: MIT Little Devices Lab

Não é preciso nenhuma experiência prévia para encaixar os blocos. Além de baratos (cerca de 6 centavos de dólar por quatro blocos), não necessitam de refrigeração, o que os torna particularmente úteis para pequenos laboratórios com poucos recursos.

Nossa motivação é permitir que pequenos laboratórios com poucos recursos gerem suas próprias bibliotecas de diagnósticos para tratar seus pacientes de forma independente” – Anna Young, co-diretora do laboratório do MIT, professora no Instituto de Engenharia Médica e Ciência, e uma das principais pesquisadoras.

Diagnósticos personalizados

Os pesquisadores lembram que na última década, foram criados dispositivos de diagnóstico, pequenos e portáteis, baseados em reações químicas em tiras de papel. Muitos desses testes fazem uso da tecnologia de fluxo lateral, a mesma usada em testes caseiros de gravidez. No entanto, acabaram não sendo amplamente implantados, porque não foram projetados para a produção em larga escala – especialmente quando uma doença não afeta uma grande quantidade de pessoas.

Em uma direção que envolve produção em massa, o laboratório do MIT agora cria esse kit modular “faça-você-mesmo” (Do It Yourself – DIY) que pode ser facilmente montado para suprir exatamente o que um laboratório precisa. Essa abordagem é semelhante à montagem de rádios e outros dispositivos eletrônicos a partir de “breadboards” eletrônicas comercialmente disponíveis na década de 1970, ou, num exemplo mais recente, a possibilidade de criar gadgets com uma placa de Arduino.

Até o presente momento, o laboratório já criou aproximadamente 40 blocos diferentes, reutilizáveis e que podem realizar diferentes funções bioquímicas. Muitos contêm anticorpos que podem detectar uma molécula específica em uma amostra de sangue ou de urina. Os anticorpos são ligados a nanopartículas que mudam de cor quando a molécula alvo está presente, indicando um resultado positivo.

Os blocos podem ser alinhados de diferentes maneiras, permitindo que o usuário crie diagnósticos baseados em uma reação ou em uma série de reações. Em um exemplo, os pesquisadores combinaram blocos que detectam três moléculas diferentes para criar um teste para o ácido isonicotínico, que pode revelar se um paciente com tuberculose está de fato tomando seus medicamentos.

Os pesquisadores também mostraram que esses blocos podem, em alguns casos, superar versões anteriores de dispositivos de diagnóstico de tiras de papel. Por exemplo, eles descobriram que podiam executar uma amostra para frente e para trás sobre uma tira de teste várias vezes, aprimorando o sinal. Isso poderia facilitar a obtenção de resultados confiáveis ​​a partir de amostras de urina e de saliva, que geralmente são mais diluídas do que as amostras de sangue, mas são mais fáceis de obter dos pacientes.

Colocando a tecnologia nas mãos de pequenos laboratórios e de não especialistas

A equipe do MIT está focada agora em testes para o vírus do papiloma humano, malária e doença de Lyme. A equipe também está desenvolvendo blocos que podem sintetizar compostos, incluindo fármacos, e até mesmo blocos que incorporam componentes elétricos, como LEDs.

O objetivo final é colocar a tecnologia nas mãos de pequenos laboratórios (e não especialistas), tanto em países industrializados quanto em países em desenvolvimento, para que possam ter autonomia na geração de diagnósticos. Numa primeira remessa, eles já enviaram kits para laboratórios no Chile e na Nicarágua, onde serão usados para desenvolver dispositivos para monitorar a adesão do paciente ao tratamento da tuberculose e para testar uma variante genética que torna a malária mais difícil de tratar.

Os pesquisadores também estão investigando técnicas de fabricação em larga escala, inclusive abrindo a plataforma para outros pesquisadores. Eles esperam lançar uma empresa para fabricar e distribuir os kits globalmente.

Fonte: MIT News

Crédito da imagem da capa: Melanie Gonick / MIT