Cientistas desenvolveram um sensor baseado em luz que pode identificar quantidades mínimas de biomarcadores de câncer em amostras de sangue, potencialmente permitindo detecção mais precoce do que exames tradicionais. A tecnologia combina nanoestruturas de DNA, CRISPR e pontos quânticos para produzir um sinal claro a partir de apenas algumas moléculas. Testes em soro de pacientes com câncer de pulmão mostraram resultados promissores em níveis sub-atômolares.
Pesquisadores da Universidade de Shenzhen, na China, criaram um sensor inovador para detectar biomarcadores de câncer em concentrações extremamente baixas no sangue. Publicado na revista Optica, o dispositivo usa geração de segundo harmônico (SHG), um processo em que a luz é convertida para metade do seu comprimento de onda em uma superfície de dissulfeto de molibdênio (MoS₂). Essa abordagem evita a necessidade de amplificação química, simplificando o processo de detecção. O sistema incorpora tetraedros de DNA — nanoestruturas em forma de pirâmide — para posicionar pontos quânticos precisamente perto do MoS₂. Esses pontos quânticos aprimoram o campo óptico e amplificam o sinal SHG. A tecnologia CRISPR-Cas12a visa biomarcadores específicos; ao detectá-los, ela cliva filamentos de DNA que seguram os pontos quânticos, causando uma diminuição mensurável no sinal SHG. Esse método minimiza o ruído de fundo, permitindo a detecção sem etapas adicionais que adicionam tempo e custo. «Nosso sensor combina nanoestruturas de DNA com pontos quânticos e tecnologia de edição genética CRISPR para detectar sinais fracos de biomarcadores usando uma abordagem baseada em luz conhecida como geração de segundo harmônico (SHG)», disse Han Zhang, líder da equipe de pesquisa. A plataforma detectou miR-21, um microRNA ligado ao câncer de pulmão, em amostras de soro humano de pacientes. Mostrou alta especificidade, ignorando filamentos de RNA semelhantes e respondendo apenas ao alvo. «O sensor funcionou excepcionalmente bem, mostrando que integrar óptica, nanomateriais e biologia pode ser uma estratégia eficaz para otimizar um dispositivo», acrescentou Zhang. A tecnologia poderia se estender à detecção de vírus, bactérias, toxinas ou biomarcadores de Alzheimer. Planos futuros incluem miniaturizar o sistema para uso portátil em clínicas ou áreas remotas, potencialmente permitindo testes de sangue rotineiros para monitorar o progresso da doença ou a eficácia do tratamento com mais frequência do que a imagem. «Para diagnóstico precoce, esse método promete possibilitar triagens simples de sangue para câncer de pulmão antes que um tumor possa ser visível em uma tomografia computadorizada», observou Zhang. Isso poderia melhorar as taxas de sobrevivência e reduzir os custos de saúde ao facilitar intervenções mais precoces.
