Aparelho pode ajudar no estudo de doenças neurodegenerativas como a esclerose múltipla e a neuromielite ótica
Um artigo científico detalhando o funcionamento de um nanobiossensor desenvolvido no Grupo de Pesquisa em Nanoneurobiofísica (GNN) do Campus Sorocaba da UFSCar, capaz de detectar herbicidas (contaminantes ambientais) e ajudar no estudo de doenças do sistema nervoso central, foi capa da edição de abril da revista internacional IEEE Sensors Journal. O nanobiossensor – em estágio de prototipagem e testes laboratoriais – foi construído com o uso de um microscópio de força atômica, equipamento ultrassensível capaz de visualizar átomos e de mensurar interações a nível molecular. “O artigo abre uma gama de possibilidades de sensoriamento com o uso do microscópio de força atômica, desde a aplicação em doenças autoimunes e câncer a contaminantes ambientais como pesticidas e metais pesados”, explica o professor da UFSCar Fábio de Lima Leite, do Departamento de Física, Química e Matemática (DFQM) e líder do GNN.
A ponta do aparelho funciona como uma espécie de sonda que obtém a imagem topográfica e permite medir nanointerações, mapeando certas propriedades mecânicas e físico-químicas do material em análise. Segundo o artigo, a detecção de um contaminante ambiental ocorreu pela medição da interação específica entre a enzima HPPD (hidroxifenilpiruvato dioxigenase, utilizada como receptor de adesão) e o herbicida mesotriona (molécula-alvo). Em síntese, a força resultante de uma interação gera deflexões, que são medidas por um fotodetector, cujo sinal é armazenado e processado por um computador. No computador, esse sinal é convertido em imagem topográfica com resolução atômica, contendo junto as informações obtidas. Posteriormente, a partir de métodos teóricos, é gerada uma descrição do processo. Outras simulações foram e estão sendo feitas.
Estudo de doenças – Através de uma parceria com médicos e pesquisadores da Universidade Estadual Paulista (Unesp) de Botucatu, da Pontifícia Universidade Católica (PUC) de Sorocaba e da Faculdade de Ciências Médicas da Santa Casa, a técnica também vem sendo utilizada na pesquisa de doenças autoimunes neurodegenerativas, tais como esclerose múltipla e neuromielite ótica. Lágrimas e o sangue de pacientes com essas enfermidades são examinadas no nanobiossensor, por exemplo. “A exploração das interações específicas de antígeno (proteínas e componentes de células nervosas) e anticorpos é promissora, tanto para o detalhamento do mecanismo destas doenças quanto para o desenvolvimento de novas técnicas de diagnóstico”, projeta Fábio de Lima Leite.
O artigo científico foi escrito pelas estudantes Pâmela Soto Garcia e Jéssica Cristiane Magalhães Ierich, ambas do curso de mestrado do Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia e Monitoramento Ambiental (PPGBMA) da UFSCar. Teve a colaboração das alunas de iniciação científica Ana Carolina Araújo Vig e Akemi Martins Higa, dos pesquisadores pós-doutorados Guedmiller Souza Oliveira e Moema Hausen e dos professores Alberto Luís Dario Moreau, do Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia (IFSP) de Itapetininga, e Fábio Camargo Abdalla, do Campus Sorocaba da UFSCar – especialistas em microscopia de força atômica e ótica e em biologia molecular.
Sobre o GNN – O Grupo de Pesquisa em Nanoneurobiofísica do Campus Sorocaba da UFSCar vem desenvolvendo nanobiossensores desde 2010, quando foi feita a aquisição de um microscópio de força atômica pelo projeto Jovem Pesquisador, promovido pelo Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP). Desde então, vários trabalhos foram produzidos, especialmente os relacionados à detecção de contaminantes ambientais. O desenvolvimento de nanodispositivos pelo GNN conta também com financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq). Outras informações em www.nanoneurobiophysics.net
Ascom UFSCar