Pesquisadores desenvolvem sensor de baixo custo que auxilia a detecção da doença de Alzheimer

Projeto desenvolvido na EESC-USP, em parceria com universidade inglesa, utiliza sensores fotônicos de fácil manuseio e que permitem o breve diagnóstico no local de coleta.

A doença de Alzheimer é um transtorno degenerativo muito comum, chegando a atingir entre 5 e 10% da população acima de 65 anos, com impactos diretos no funcionamento cerebral, exigindo diagnóstico precoce e rápido início de tratamento. Diante do crescimento da população com essa doença, encontrar mecanismos que facilitem seu diagnóstico é fundamental, algo que pesquisadores da Escola de Engenharia de São Carlos da Universidade de São Paulo (EESC-USP), em parceria com pesquisadores da Universidade de York, na Inglaterra, têm conseguido desenvolver com êxito. Trata-se de um sensor fotônico de baixo custo, baseado na interação da luz com a matéria. O estudo do grupo avança bem e, nos próximos meses, deve ser publicado na revista Óptica, importante periódico científico.

“Sensores fotônicos demonstraram ao longo dos últimos anos um grande potencial para detectarem a presença de entidades biológicas, como bactérias e proteínas, de relevância para a área da saúde humana, o que permite seu uso para diagnóstico de doenças. Contudo, a maior parte desses dispositivos utilizam materiais caros e equipamentos sofisticados de medição, inviabilizando a adoção do sensor em larga escala e seu uso por pessoas que não tenham conhecimentos laboratoriais. Foi neste cenário que encontramos a motivação para a realização deste estudo”, explica Guilherme Simoneti de Arruda, doutor em Engenharia Elétrica pela EESC e primeiro autor do artigo.

Para Emiliano R. Martins, professor associado no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação (SEL) da EESC e orientador de Arruda, trata-se de uma contribuição científica relevante, uma vez que, para controlar a doença, é essencial desenvolver métodos de detecção que sejam baratos e acessíveis.

“O problema é que algumas proteínas no sangue, chamadas de beta-amiloide, que ajudam a detectar a doença, são de difícil identificação, por serem pequenas e em baixas concentrações, e por isso ainda não existe um sensor portátil e de baixo custo que desempenhe esse papel. Nosso sensor tem o potencial de suprir essa demanda”, ressalta Martins.

Nanopartículas

O trabalho envolveu o desenvolvimento de um sensor baseado em nano-pilares, como estruturas da forma de tubinhos na escala de nanômetros, que servem para aumentar a interação da luz com a matéria e, assim, deixar o sensor mais sensível.

“Para alcançar a sensibilidade necessária, nós amplificamos a resposta do sensor utilizando nanopartículas de ouro. Agora, precisamos desenvolver múltiplos canais no sensor para permitir que ele detecte diferentes tipos de amiloides, o que é importante para o monitoramento da doença”, pontua Martins.

Enquanto os pesquisadores avançam no aperfeiçoamento do sensor, Arruda ressalta a contribuição da engenharia para diversas áreas de interesse da sociedade, em particular para o setor da saúde.“O desenvolvimento de sensores fotônicos de uso local, de fácil manuseio e de baixo custo tem o potencial de se tornar uma ferramenta poderosa no diagnóstico preventivo de doenças, mitigando seus efeitos maléficos no longo prazo ou até mesmo erradicando a doença de maneira mais rápida e barata”, afirma Arruda.

No caso da doença de Alzheimer, os sensores fotônicos são eficazes para a identificação e imediato tratamento em estágios pré-sintomáticos, agilidade fundamental para mitigar os efeitos posteriores da neurodegenerescência.

Para além do uso do sensor no diagnóstico do Alzheimer, Arruda ressalta outras funcionalidades possíveis para esse tipo de dispositivo. “Os sensores fotônicos podem ser expandidos para outras áreas de interesse econômico nacionais, tal qual o agronegócio. Nesse sentido, o controle e tratamento de doenças que afligem rebanhos brasileiros podem se beneficiar do diagnóstico preciso e preventivo por eles proporcionado, com chances inclusive de erradicar doenças antes mesmo que os sintomas se manifestem, reduzindo possíveis danos econômicos para o produtor”.

“Vale também alertar para a carência no mercado de dispositivos de diagnóstico que sejam acessíveis para pequenos produtores, de tal forma que eles também têm o potencial de democratizar o acesso à tecnologia. E assim, de universidades como a EESC, berço de inovação tecnológica e científica, podemos transformar conhecimento em soluções nas mais diferentes áreas”, conclui o pesquisador.

Por Comunicação EESC