Bio-sensor: chip biônico detecta morte de células
Redação do Site Inovação Tecnológica - 18/06/2003
Pesquisadores da Universidade de Berkeley (Estados Unidos) descobriram uma forma de detectar os sinais elétricos que marcam a morte de uma célula, abrindo o caminho para a criação de um chip que poderá soar um alarme no caso de um ataque bioquímico ou ser usado para testar a toxicidade de drogas nos tecidos humanos. A pesquisa foi feita pelos Drs. Yong Huang e Boris Rubinsky.
Em um estudo publicado no exemplar de Junho da revista "Sensors and Actuators" (Sensores e Atuadores), os pesquisadores construíram um bio-sensor, um microchip que capta alterações na resistência elétrica da membrana externa de uma célula, apenas alguns microsegundos após sua exposição a uma toxina. A resistência elétrica da célula mostra um rápido pico, seguido de uma queda dramática à medida em que ela morre. É como se a célula "gritasse" antes de morrer.
"A beleza do dispositivo é que ele detecta a capacidade de existência de uma célula direta e instantaneamente," afirma o Dr. Boris Rubinsky. "Este MEMS ["Micro-Electrical-Mechanical Systems"] terá valor incalculável na detecção de um ataque bioquímico porque neste caso você não terá a luxúria de tempo para análise. É uma nova tecnologia que irá atuar como um canário em um chip." termina o professor, referindo-se aos canários utilizados nas minas de carvão para detecção de gases tóxicos.
Há três anos, Rubinsky e seu então aluno Huang, inventaram um chip que funde uma célula viva com um circuito eletrônico. O chip biônico foi patenteado pela Universidade de Berkeley e licenciado com exclusividade para a empresa Excellin Life Sciences.
No experimento agora descrito, o chip biônico foi melhorado e transformado em um bio-sensor. Nele, uma célula é mantida viva em uma cultura rica em nutrientes, entre dois eletrodos sobre uma pastilha de silício. Os eletrodos testam continuamente a membrana da célula e monitoram a quantidade de corrente elétrica que ela é capaz de conduzir. Uma membrana intacta não permite a passagem de íons, exceto em condições muito específicas.
Quando a célula morre, a permeabilidade de sua membrana se altera, permitindo a passagem dos íons. Essa passagem fecha um curto-circuito entre os eletrodos, e a corrente que flui entre eles pode ser facilmente medida.
A alteração na permeabilidade da membrana celular é a base dos atuais testes realizados com colorimetria ou tintas fluorescentes. As moléculas da tinta somente passam através de membranas de células mortas, que aparecerão coloridas ao serem visualizadas através de um microscópio.
O novo bio-sensor pode substituir esses testes com vantagens: enquanto os testes tradicionais somente dizem se a célula está viva ou morta, o novo chip mostra o que acontece com a célula em seu processo de falência, relatando em tempo real os danos causados à sua membrana, quaisquer que sejam os níveis desses danos.