Esperar um dia ou mais para obter resultados do laboratório traseiros do escritório do doutor logo podia transformar-se uma coisa da perto.
Usando a nanotecnologia, duas equipas de investigação, tomando aproximações diferentes, desenvolveram os testes de diagnóstico que podem detectar os vírus tão diversos quanto o papillomavirus humano (HPV), a gripe, o vírus de imunodeficiência humana (HIV), e o vírus syncytial respiratório (RSV) em apenas 60 segundos.
Escrevendo nas Letras Nano do jornal, uma equipa de investigação na Universidade da Geórgia, conduzida por Ralph Tripp, Ph.D., Yiping Zhao, Ph.D., e Richard Dluhy, Ph.D., descreve sua técnica nova baseada na dispersão aumentada superfície de Raman (SERS). SERS trabalha medindo a mudança na freqüência de um laser próximo-infravermelho enquanto dispersa fora do ADN viral ou do RNA. Esta mudança na freqüência, nomeada a SHIFT de Raman para o cientista que a descobriu em 1928, é tão distinta quanto uma impressão digital. Este fenômeno é conhecido, mas as tentativas precedentes de usar a espectroscopia de Raman para diagnosticar vírus falharam porque o sinal produzido é inerente fraco.
Após a experimentação com diversos metais e métodos diferentes, os investigador encontraram que poderiam amplificar um sinal de SERS do ADN viral usando fileiras dos nanorods de prata depositados em uma placa de vidro. E, como alguém que posiciona uma antena da TEVÊ para obter a melhor recepção, tentaram diversos ângulos até que encontraram que o sinal é melhor amplificado quando os nanorods são arranjados em um ângulo de 86 graus.
“Os factores do realce são extraordinários,” Dluhy disse. “E a coisa agradável sobre esta metodologia da fabricação é que é muito fácil executar, ele é muito barata, e é muito reprodutível.”
Tripp disse que a técnica é tão poderosa que tem o potencial detectar o ADN de uma única partícula do vírus e pode igualmente distinguir subtipos e aqueles do vírus com mutações tais como inserções e supressões do gene. Esta especificidade faz-lhe o artigo de valor como uma ferramenta diagnóstica, mas igualmente como meios para que os epidemiologistas sigam de onde os vírus originam e como mudam enquanto se movem através das populações.
Os pesquisadores mostraram que a técnica trabalha com os vírus isolados das pilhas contaminadas crescidas em um laboratório, e o passo seguinte é estudar seu uso em amostras biológicas tais como o sangue, a fezes, ou cotonetes nasais. Tripp disse que os resultados preliminares são tão prometedores que os pesquisadores estão trabalhando actualmente para criar uma enciclopédia em linha de valores da SHIFT de Raman. Com essa informação, um técnico poderia prontamente prover uma SHIFT de Raman para que um vírus particular identifique um vírus desconhecido.
Presentemente, os vírus são diagnosticados primeiramente com métodos que detectam os anticorpos que uma pessoa produz em resposta a uma infecção. Tripp explicou que estes testes são falsos positivos inclinados porque uma pessoa pode ainda ter anticorpos em seu sistema de uma infecção relacionada décadas há. Os testes são igualmente negativos falsos inclinados porque alguns povos não produzem níveis elevados de anticorpos.
Tomando uma aproximação diferente, uma equipe dos investigador conduzidos por Matthias Seydack, Ph.D., da empresa Berlim-Baseada 8sens.biognostic, usou nanocrystals orgânicos fluorescentes para detectar o ADN viral amplificado usando a reacção em cadeia da polimerase (PCR). Os pesquisadores, que publicaram seu trabalho na Acta de Analytica Chimica do jornal, relatam que isso usar estes nanocrystals orgânicos produz tanto quanto um aumento de 147 dobras na sensibilidade do PCR padrão analisa para HPV, o vírus que causa o cancro do colo do útero.
Para preparar os nanocrystals, os investigador misturaram uma tintura fluorescente comum com um polímero solúvel em água por três dias. Os pesquisadores revestiram então os nanoparticles com o streptavidin da molécula, que forma um acoplamento molecular apertado com uma segunda molécula, biotina.