Detector de Ataque Cardíaco Doméstico Fornece Resultados em Minutos, Não em Horas

Este pequeno chip pode diagnosticar um ataque cardíaco em minutos Will Kirk/Universidade Johns Hopkins

Chip Revolucionário Detecta Biomarcadores de Ataque Cardíaco em Minutos

Um pequeno chip com uma superfície única pode detectar com precisão biomarcadores de sangue de ataque cardíaco em minutos, um tempo muito mais curto do que os métodos atuais, mesmo quando estão presentes em concentrações muito baixas. Os pesquisadores por trás do dispositivo o imaginam sendo usado como uma ferramenta de diagnóstico doméstico.

Quando se trata de ataques cardíacos, o tempo é crucial. Quanto mais rápido o diagnóstico, mais rápido o fluxo sanguíneo pode ser restaurado ao coração, minimizando danos e melhorando os resultados para o paciente. No entanto, os sintomas de ataque cardíaco podem variar de pessoa para pessoa, tornando o diagnóstico desafiador.

Normalmente, uma pessoa com suspeita de ataque cardíaco que chega à sala de emergência passa por vários exames de sangue padrão, incluindo aqueles para a enzima creatina quinase e a proteína troponina, que indicam danos ao músculo cardíaco. O problema é que pode levar uma ou duas horas para obter os resultados desses testes laboratoriais.

Pesquisadores da Johns Hopkins Desenvolvem Chip Diagnóstico de Ação Rápida

Agora, pesquisadores da Universidade Johns Hopkins (JHU) desenvolveram um pequeno chip que pode diagnosticar um ataque cardíaco detectando esses importantes biomarcadores em minutos, em vez de horas, mesmo em concentrações muito baixas. Eles publicaram recentemente seu estudo.

Ataques cardíacos exigem intervenção médica imediata para melhorar os resultados dos pacientes, mas, embora o diagnóstico precoce seja fundamental, é extremamente desafiador – e quase impossível fora de um ambiente clínico, explicou Peng Zheng, cientista de pesquisa da JHU e autor principal do estudo. Conseguimos inventar uma nova tecnologia que determina de forma rápida e precisa se alguém está tendo um ataque cardíaco.

O segredo está na ‘metassuperfície’ única do chip. Os pesquisadores primeiro organizam uma camada de esferas de poliestireno em um padrão hexagonal sobre um substrato de quartzo. Em seguida, depositam camadas alternadas de ouro e sílica nos espaços entre as esferas, que são posteriormente removidas, deixando pilhas de ouro e sílica em forma de pirâmide em escala nanométrica.

Como os pesquisadores fabricaram os chips. As imagens à direita foram tiradas com um microscópio eletrônico de varredura (SEM) Zheng et al. 2024

Como o Chip Usa Espectroscopia Raman para Detecção Rápida

A combinação de ouro e sílica aumenta os campos elétrico e magnético do chip, melhorando a capacidade da espectroscopia Raman de analisar o sangue usando luz para interagir com ligações químicas.

O chip detectou biomarcadores de ataque cardíaco em segundos, mesmo em concentrações ultra-baixas. O dispositivo identificou biomarcadores antes dos testes atuais conseguirem detectá-los, ou muito mais tarde durante um ataque cardíaco.

“Estamos falando de velocidade, precisão e da capacidade de realizar medições fora de um hospital”, disse Ishan Barman, bioengenheiro do Departamento de Engenharia Mecânica da JHU. Esperamos criar um dispositivo portátil no futuro, semelhante a um “tricorder” de Star Trek, onde você pode detectar resultados com apenas uma gota de sangue em segundos.

Os pesquisadores claramente imaginam um futuro onde as pessoas usarão esse detector de ataque cardíaco em casa. Eles também apontam que o dispositivo conceitual pode ser adaptado para testar câncer e doenças infecciosas.

“Há um enorme potencial comercial”, disse Barman. “Não há nada que limite essa tecnologia de plataforma.”

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