Ilustração esquemática do princípio NANa para capturar estocasticamente e detectar digitalmente proteínas individuais. Crédito: Yan Xu, Universidade Metropolitana de Osaka
No mundo em evolução da medicina de precisão, a necessidade de métodos que possam medir biomoléculas com extrema precisão e especificidade é fundamental. Reconhecendo isso, o professor associado Yan Xu, da Escola de Pós-Graduação em Engenharia da Universidade Metropolitana de Osaka, e sua equipe de pesquisa internacional deram um grande passo nessa direção.
Eles desenvolveram um dispositivo nanofluídico inovador capaz de capturar estocasticamente proteínas individuais e detectá-las digitalmente em suas concentrações naturalmente altas. Esse avanço pode potencialmente lançar as bases para o futuro da prevenção e tratamento personalizado de doenças.
A medicina de precisão visa adaptar estratégias de prevenção e tratamento com base em dados genéticos individuais, fatores ambientais, estilo de vida e outros determinantes. Integral a isso é a medição precisa de biomoléculas, como genes e proteínas, dentro de células individuais. No entanto, até agora, não havia ferramentas capazes de lidar simultaneamente com o volume minúsculo do conteúdo de uma única célula – normalmente da ordem de picolitros – e quantificar biomoléculas em ambientes celulares de alta concentração.
O dispositivo, denominado Nanofluidic Aptamer Nanoarray (ou NANa para abreviar), é um chip baseado em nanocanal projetado para o ensaio digital de moléculas individuais em uma amostra com um volume ultrapequeno equivalente ao de uma única célula. Usando anticorpos sintéticos conhecidos como aptâmeros, o NANa pode capturar estocasticamente e detectar digitalmente moléculas únicas de proteínas-alvo, mesmo em amostras de alta concentração. Esses aptâmeros, que se ligam a moléculas específicas, são densamente arranjados dentro dos nanocanais do dispositivo.
Imagem ilustrativa do NANa. Crédito: Yan Xu, Universidade Metropolitana de Osaka
Olhando para o futuro, os pesquisadores planejam realizar demonstrações práticas com amostras de células reais, digitalizar os dados de medição obtidos e explorar o potencial de integrar tecnologia de reconhecimento de imagem baseada em IA e big data biológico.
“Os seres humanos são organismos complexos que consistem em um grande número de células”, explicou o professor Xu. “Esperamos que o NANa, que digitaliza informações sobre o número de biomoléculas em células individuais, sirva como uma ponte entre a ciência da vida e a ciência da informação, abrindo caminho para a medicina de precisão no futuro”.
Os resultados da pesquisa serão publicados em Pequeno.
Mais Informações:
Yan Xu et al, Nanoarray de aptâmeros nanofluídicos para permitir a captura estocástica de proteínas únicas em concentrações normais, Pequeno (2023). DOI: 10.1002/smll.202301013
Informações do jornal:
Pequeno
Fornecido pela Universidade Metropolitana de Osaka
Citação: Preenchendo a lacuna para medicina de precisão: Nanoarray de aptâmeros nanofluídicos mede proteínas individuais (2023, 23 de junho) recuperado em 23 de junho de 2023 em https://phys.org/news/2023-06-bridging-gap-precision-medicine-nanofluidic.html
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