Como o biochip revolucionário da Cornell poderia nos salvar da próxima pandemia

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doi.org/10.1038/s41467-024-49415-6
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#Chip 

Pesquisadores da Universidade Cornell desenvolveram um dispositivo bioelétrico inovador capaz de detectar e classificar variantes do coronavírus, imitando o processo de infecção em um microchip

Este dispositivo, que utiliza uma biomembrana para simular o ambiente celular, pode determinar rapidamente o nível de ameaça potencial de cada variante e também se adaptar a outros vírus como a gripe e o sarampo, oferecendo uma ferramenta rápida e eficaz para a caracterização e resposta precoce ao vírus.

Cientistas da Universidade Cornell desenvolveram um dispositivo bioelétrico que pode detectar e classificar novas variantes do coronavírus para identificar aquelas que são mais prejudiciais.

Ele também tem potencial para fazer o mesmo com outros vírus.

Tecnologia avançada de detecção viral

A ferramenta de detecção usa uma membrana celular, também conhecida como biomembrana, em um microchip que recria o ambiente celular para – e as etapas biológicas da – infecção.

Isto permite aos investigadores caracterizar rapidamente variantes preocupantes e analisar a mecânica que impulsiona a propagação da doença, sem se prenderem à complexidade dos sistemas vivos.

Nas notícias, vemos essas variantes preocupantes surgirem periodicamente, como delta, omicron e assim por diante, e isso meio que assusta todo mundo.

Os primeiros pensamentos são: “A minha vacina cobre esta nova variante”? Quão preocupada eu deveria estar”‘- disse Susan Daniel, professora de engenharia química e autora sênior do artigo publicado em 3 de julho na Nature Communications.

Demora um pouco para determinar se uma variante é um verdadeiro motivo de preocupação ou se simplesmente desaparecerá.

Recursos exclusivos da plataforma de biochip

Embora muitos elementos biológicos tenham sido colocados em microchips, de células a organelas e órgãos- como estruturas, a nova plataforma difere desses dispositivos porque na verdade recapitula os sinais e processos biológicos que levam ao início de uma infecção na membrana celular de uma única célula.

Na verdade, engana uma variante, fazendo-a comportar-se como se estivesse num sistema celular real do seu hospedeiro potencial.

Pode haver potencialmente uma correlação entre o quão bem uma variante pode transmitir seu genoma através da camada da biomembrana e o quão preocupante essa variante pode ser em termos de sua capacidade de infectar humanos, disse Daniel.

Se for capaz de divulgar o seu genoma de forma muito eficaz, talvez isso seja um indicador de que uma variante preocupante deva ser algo que devemos monitorizar de perto ou formular uma nova vacina que a inclua.

Se não liberar muito bem, então talvez essa variante de preocupação seja algo menos preocupante.

O ponto principal é que precisamos classificar essas variantes rapidamente para que possamos tomar decisões informadas, e podemos fazer isso muito rapidamente com nossos dispositivos.

Esses ensaios levam alguns minutos para serem executados e são “sem rótulo”, o que significa que você não precisa marcar o vírus para monitorar seu progresso.

Implicações potenciais para a pesquisa viral

Porque os pesquisadores são capazes de recriar fielmente as condições biológicas e sinais que ativam um vírus, eles também podem alterar esses sinais e ver como o vírus responde.

Em termos de compreensão da ciência básica de como ocorre a infecção e quais sinais podem ajudá-la ou prejudicá-la, esta é uma ferramenta única, – disse Daniel.

Porque você pode dissociar muitos aspectos da sequência de reação e identificar quais fatores promovem ou impedem a infecção.

– Adaptabilidade entre vários vírus A plataforma pode ser adaptada para outros vírus, como gripe e sarampo, desde que os pesquisadores saibam qual tipo de célula possui a propensão sendo infectado, bem como quais idiossincrasias biológicas permitem que uma infecção específica floresça.

Por exemplo, a gripe requer uma queda de pH para ativar a sua hemaglutinina, e o coronavírus tem uma enzima que ativa a sua proteína spike.

Cada vírus tem sua própria maneira de fazer as coisas.

E você precisa saber o que são para replicar esse processo de infecção no chip”, disse Daniel.

Mas depois de conhecê-los, você poderá construir a plataforma para acomodar qualquer uma dessas condições específicas.-


Publicado em 10/07/2024 14h49

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