Novo Sensor Bioluminescente de Vírus é 515 Vezes mais Eficiente que Técnicas Anteriores
Crédito:New Atlas
Animais que geram sua própria luz por meio de reações químicas internas são uma das maravilhas da natureza — e os cientistas há muito buscam replicar isso para aplicações humanas.
Agora, pesquisadores do Mass General Brigham deram um grande salto ao aprimorar a química por trás do brilho, criando uma ferramenta de diagnóstico de bioluminescência 515 vezes mais brilhante e com duração oito vezes maior do que as versões existentes. Impressionantemente, ela retém 96% do seu brilho após uma hora, superando as principais limitações das tecnologias atuais.
Como o LUCAS usa o brilho da natureza para detectar vírus
Chamado de Luminescence CAscade-based Sensor (LUCAS), essa ferramenta aproveita a química bioluminescente da natureza — usando luciferina, uma molécula emissora de luz, e a enzima luciferase. Embora tentativas anteriores tenham recriado esse brilho, elas têm tido dificuldade em mantê-lo.
O LUCAS resolve esse problema adicionando outra enzima, a beta-galactosidase, que se liga à luciferina e controla a liberação de sua luz. Isso torna o brilho não apenas muito mais intenso, mas também mais duradouro, permitindo a detecção e a iluminação eficientes de partículas virais difíceis de detectar em uma única reação.
“Criar diagnósticos precisos é extremamente difícil, especialmente considerando o tamanho minúsculo dos vírus e a complexidade dos fluidos biológicos”, disse o autor sênior Hadi Shafiee, do Brigham and Women’s Hospital. “Detectar uma partícula de HIV no sangue é como procurar um cubo de gelo em uma piscina olímpica cheia de gelatina com os olhos vendados. O LUCAS, com sua inovadora cascata enzimática, representa um grande avanço na detecção de vírus em amostras tão desafiadoras.”
LUCAS se mostra promissor na detecção de múltiplos vírus em diferentes tipos de amostras
A equipe testou o LUCAS em 177 amostras de pacientes e 130 amostras de soro, todas contaminadas com vírus, incluindo SARS-CoV-2, HIV, HBV e HCV. As amostras de COVID-19 foram obtidas de swabs nasais, enquanto outras foram coletadas por meio de coleta de sangue. Impressionantemente, o LUCAS identificou os vírus em apenas 23 minutos, com uma precisão média de mais de 94%.
Encorajados por esses resultados, os pesquisadores planejam usar o LUCAS para detectar patógenos em outros fluidos e explorar sua capacidade de identificar múltiplos vírus simultaneamente. A portabilidade e simplicidade da ferramenta também a tornam promissora para detectar marcadores de doenças como o Alzheimer.
“A detecção precoce é crucial para o tratamento e a saúde a longo prazo”, disse Sungwan Kim. “Queremos tornar o diagnóstico mais acessível com ferramentas sensíveis, confiáveis e fáceis de usar.”
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