Cientistas desenvolveram um sistema de imagem Raman ultra-sensível que identifica tecido cancerígeno detetando sinais de luz fracos de nanopartículas ligadas a marcadores tumorais. Esta tecnologia, muito mais sensível do que as ferramentas atuais, pode acelerar o rastreio do cancro e permitir uma deteção mais precoce. Liderado por investigadores da Michigan State University, o sistema promete trazer imagem avançada para a prática clínica.
Uma equipa do Institute for Quantitative Health Science and Engineering da Michigan State University criou um sistema compacto de imagem Raman capaz de distinguir tecido cancerígeno de tecido saudável. A inovação baseia-se em nanopartículas de dispersão Raman intensificada por superfície (SERS) projetadas para se ligarem a marcadores tumorais, como a proteína CD44 em células cancerígenas. Estas nanopartículas amplificam sinais Raman fracos, que o sistema deteta para destacar automaticamente áreas tumorais potenciais.
O diagnóstico tradicional de cancro envolve coloração demorada e revisão por patologistas, mas esta ferramenta oferece uma alternativa mais rápida. "Os métodos tradicionais para diagnóstico relacionado com cancro são demorados e intensivos em mão-de-obra porque requerem coloração de amostras de tecido e um patologista a procurar anormalidades", explicou Zhen Qiu, líder da equipa de investigação. "Embora o nosso sistema não substitua imediatamente a patologia, pode servir como ferramenta de rastreio rápido para acelerar o diagnóstico."
Publicado na Optica a 23 de dezembro de 2025, o estudo demonstra a capacidade do sistema de detetar sinais Raman quatro vezes mais fracos do que os de sistemas comerciais comparáveis. Combina um laser de fonte varrida, que varia comprimentos de onda durante a análise, com um detetor de fotão único de nanofio supercondutor (SNSPD) que captura partículas de luz individuais com ruído mínimo. Esta configuração atinge sensibilidade femtomolar em soluções de nanopartículas e fornece forte contraste em testes com células de cancro da mama, tumores de ratos e tecidos saudáveis.
"Os sinais SERS estavam fortemente concentrados em amostras tumorais, com apenas fundo mínimo detetado em tecido saudável", notou Qiu. O design compacto com fibra acoplada suporta potencial miniaturização para uso portátil ou intraoperatório, melhorando a precisão das biópsias e o acompanhamento não invasivo da progressão da doença.
Trabalhos futuros incluem aumentar a velocidade de leitura com lasers mais rápidos como VCSELs, expandir a validação e permitir multiplexagem para múltiplos biomarcadores. Os investigadores colaboraram com a Quantum Opus para os dispositivos SNSPD. Ao adaptar moléculas de targeting, o método pode aplicar-se a vários tipos de cancro, melhorando ultimately os resultados dos pacientes através de deteção e tratamento mais rápidos.
