Biosensor de grafeno utilizado na detecção de cancro


Um novo biosensor, feito a partir de grafeno, foi utilizado com sucesso para detectar moléculas que actuam como marcadores de risco na avaliação da presença de tumores.

Quando comparado com os métodos utilizados actualmente na detecção de biomarcadores cancerígenos (moléculas já identificadas e que predizem risco de presença tumoral), o novo biosensor mostrou uma sensibilidade 5 vezes superior. Além disso, assume-se como um processo muito mais rápido, capaz de apresentar o resultado numa questão de minutos.

biosensorgrafeno_cancro_ilustracao

 

O sensor foi apresentado a semana passada, na publicação do IOP (Institute of Physics) 2D Materials. O projecto foi levado a cabo por um grupo de investigadores da Universidade de Swansea, no País de Gales, e conta como inovações não só o método em si, como também a forma como o grafeno foi produzido e trabalhado.

O grafeno tem sido um dos materiais mais utilizados na ciência desde que foi descoberto em 2004. Consiste numa estrutura pura de carbono, onde os átomos se arranjam numa estrutura hexagonal, com apenas um átomo de espessura. Esta característica faz com que o grafeno seja teoricamente bidimensional, o que lhe permite ter qualidade excepcionais na condução de electricidade. Normalmente o grafeno é obtido a partir da grafite (sim, o carvão que usamos nas minas das lapiseiras), através da técnica tradicional da esfoliação.

Para conseguirem uma superfície maior, destinada a compor o biosensor, os cientistas tiveram que construir o grafeno sobre um molde de carbeto de silício (silicon carbide na denominação internacional) recorrendo a altas temperaturas e pressões extremamente baixas. De seguida adicionaram biorreceptores à base de grafeno, capazes de detectar uma molécula presente no sangue, urina e saliva, a 8-hidroxidesoxiguanosina (8-OHdG).

A 8-OHdG é uma molécula produzida em consequência de danos ocorridos no DNA, no fundo um marcador directo de stress oxidativo celular. A sua elevação está relacionada com uma aumento da agressão celular, um factor importante na progressão do processo carcinogénico. Simplificando, vários estudos concluíram que uma elevação dos níveis de 8-OHdG está associada com um aumento de risco para o desenvolvimento de cancro.

Quando a molécula se ligava aos biorreceptores presentes na placa de grafeno, os investigadores conseguiram detectar as variações na resistência da mesma. Com este método foi possível a detecção de 8-OHdG em concentrações tão pequenas como 0.1 ng mL-1, 5 vezes mais sensível que os métodos tradicionais (ELISA).

Após o sucesso deste projecto, os investigadores já pensam em expandir o conceito e aplicá-lo noutras doenças, utilizando as propriedades únicas do grafeno, associado a diferentes biorreceptores. Co-autor do estudo, Dr. Owen Guy disse, ao Science Daily, que “o grafeno tem propriedades únicas de condução electrónica e ainda um elevado ratio superfície-volume, tornando-o ideal como material para fabricar biosensores. Agora que criámos o primeiro conceito de biosensor utilizando grafeno, vamos investigar uma miríade de outros biomarcadores associados com várias doenças.”

Enquanto a cura para o cancro continua envolta em dificuldades, dado o aspecto multifactorial desta doença, a prevenção assume-se como a melhor arma. Este aparelho abre novas e interessantes possibilidades neste capítulo, resta agora saber se terá aplicabilidade fora do laboratório.