Nova plataforma integra microfluídica e metassuperfície para testes de doenças renais

O desenvolvimento de uma nova maneira de medir com precisão os níveis de albumina sérica humana (HSA) em pessoas com doença renal crônica progrediu em testes recentes realizados pela Universidade Flinders e pesquisadores japoneses.

A engenharia adicional do novo sistema de biossensores de emissões induzidas por agregação (AIE), pioneiro na Flinders University, foi conduzida pelo candidato a doutorado Qi Hu no Japão como parte de um Programa de Pós-Graduação Cooperativo do Instituto Nacional de Ciência de Materiais (NIMS), com o Dr. Masanobu Iwanaga, um especialista em metassuperfície em biossensores ópticos.

O projeto de pesquisa combina biossensores fluorescentes (FL) com AIE com engenharia adicional de uma nova plataforma de metassuperfície para melhorar as leituras de HSA em testes de urina.

O artigo “Plataforma de metasuperfície incorporando biossensor baseado em emissão induzida por agregação para detecção aprimorada de albumina sérica humana” foi publicado no periódico Materiais Ópticos Avançados.

“Em nossa colaboração com especialistas do Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão, buscamos superar algumas das imprecisões nas leituras de testes de amostras de urina para HSA usando esse novo campo promissor de biossensores fluorescentes”, explica o professor Youhong Tang, do Instituto de Pesquisa de Dispositivos Médicos e do Instituto Flinders de Ciência e Tecnologia em Nanoescala da Faculdade de Ciências e Engenharia.

“A nova plataforma de metassuperfície nanofotônica totalmente dielétrica incorporada aos biossensores AIE foi fabricada para atingir um desempenho extraordinário de detecção de HSA”, diz o professor Tang, acrescentando que ela tem potencial para testar doença renal diabética e lesão renal aguda.

Testes mais precisos, portáteis e acessíveis podem tornar pesquisas em larga escala de biomarcadores da função renal mais acessíveis — inclusive em áreas remotas ou com instalações básicas de saúde —, já que a doença renal crônica é subnotificada na população porque geralmente é assintomática, dizem os pesquisadores.

A doença renal crônica (DRC) está aumentando em todo o mundo devido ao envelhecimento da população, com mais de 1,7 milhões de australianos ou cerca de 11% da população adulta vivendo com a doença. Estimativas precisas da prevalência da DRC exigem pesquisas em larga escala de biomarcadores da função renal na população.

O diagnóstico de biomarcadores pode ser difícil, pois os rins ainda conseguem funcionar adequadamente quando estão levemente danificados. Baixos níveis de HSA são indicadores importantes para monitorar o status ou a progressão da condição em pacientes com DRC e doença renal diabética (DKD) existentes. Estimativas precisas da prevalência de todas as três condições renais exigem pesquisas em larga escala de biomarcadores da função renal na população.

Como alguns diagnósticos exigem a presença de biomarcadores medidos que persistem por pelo menos três meses, as pessoas geralmente não percebem que têm a doença, o que pode levar a problemas de saúde a longo prazo.

O Sr. Hu diz que a nova plataforma “integra um sistema microfluídico e um substrato de metassuperfície para permitir a entrega de analitos e o monitoramento/detecção do aprimoramento do AIE FL em tempo real com as características excepcionais de alto rendimento, boa reutilização e baixo consumo de reagentes”.

O Dr. Iwanaga, líder do grupo de nanofotônica do Centro de Pesquisa de Materiais Eletrônicos e Ópticos do NIMS no Japão, diz: “Além disso, esta metasuperfície proposta pode servir como uma plataforma baseada em chip biomédico para fornecer um caminho promissor para melhorar quantitativamente a detecção de sensores e biomarcadores.”