Cápsula de café reciclada vira sensor para diagnosticar febre amarela

Etapas de fabricação do sensor de febre amarela.
[Imagem: Cristiane Kalinke et al. - 10.1016/j.cej.2023.143513]

Sensor de cápsula de café

Pesquisadores brasileiros e britânicos desenvolveram um biossensor eletroquímico capaz de detectar a febre amarela.

Por apresentar sintomas semelhantes a outras doenças transmitidas pelo mosquito Aedes aegypti, entre elas chikungunya, dengue e zika, a febre amarela não é uma arbovirose de fácil diagnóstico.

E o sensor foi construído a partir de cápsulas de café recicladas, o que o torna mais sustentável e ajuda a reduzir seu custo.

Manufaturado em uma impressora 3D comum, o sensor miniaturizado cumpre ainda os critérios para testes diagnósticos em locais remotos ou com poucos recursos estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde (OMS): Acessibilidade, sensibilidade, especificidade, facilidade de uso, rapidez e robustez, sendo livre de equipamentos e facilmente distribuível aos usuários finais.

"Sensores miniaturizados como este poderiam ser facilmente transportados a regiões ou comunidades remotas, onde a febre amarela é mais comum," disse Cristiane Kalinke, da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), que criou o sensor com colegas da Universidade Metropolitana de Manchester (Reino Unido). "Isso é especialmente importante no caso de doenças comuns em países tropicais e consideradas negligenciadas, que carecem tanto de estratégias de prevenção quanto de tratamento."

O sensor poderá ser adaptado para detectar outras doenças.
[Imagem: Cristiane Kalinke et al. - 10.1016/j.cej.2023.143513]

Como funciona o sensor de febre amarela

O funcionamento do sensor é simples: Sua superfície conta com eletrodos impressos por meio de uma impressora 3D em ácido polilático, um polímero biodegradável conhecido pela sigla em inglês PLA. É esse material que é proveniente das cápsulas de café processadas e recicladas.

Filamentos com nanotubos de carbono e negro de fumo como aditivos são responsáveis por garantir a condutividade do sensor e gerar a reação eletroquímica, na qual fragmentos do DNA da febre amarela se encaixam na sequência genética da amostra de soro sanguíneo dos pacientes.

Apenas uma gota de amostra (cerca de 200 microlitros) é suficiente para a análise. Por meio da diferença de sinais antes e depois dessa ligação, o diagnóstico é feito. Além disso, também foi possível diferenciar resultados em amostras contendo o vírus da febre amarela e da dengue, o que permitiria o diagnóstico preciso da doença.

A equipe agora pretende aperfeiçoar o sensor, para que ele funcione com amostras integrais de sangue ou até mesmo de saliva, o que dispensaria as etapas de processamento para a separação do soro. Além disso, eles acreditam que a tecnologia poderá ser replicada para identificar outras doenças.