Um grupo de pesquisadores da Universidade Estadual do Arizona (ASU) desenvolveu um avanço que pode transformar o diagnóstico rápido de doenças no mundo todo. Trata-se do NasRED, um dispositivo portátil que, segundo estudo publicado em ACS Publications, permite detectar doenças infecciosas e crônicas com apenas uma gota de sangue, obtendo resultados em 15 minutos e com custo estimado de US$ 2 por teste. A inovação não requer laboratório nem pessoal especializado, podendo impactar significativamente regiões com recursos limitados.
O NasRED (Nanoparticle-Supported Rapid Electronic Detection) se destaca pela simplicidade e portabilidade. Segundo os pesquisadores da ASU, o dispositivo pode ser usado em qualquer ambiente, desde clínicas rurais até hospitais urbanos, sem depender de equipamentos caros ou técnicos especializados.
O procedimento consiste em misturar uma pequena amostra de sangue, saliva ou fluido nasal com nanopartículas de ouro recobertas com moléculas específicas para cada doença. Caso o patógeno esteja presente, as nanopartículas se agrupam e sedimentam no fundo do tubo. Um feixe de luz LED atravessa o líquido, e um detector eletrônico mede a clareza da amostra, indicando a presença ou ausência da doença.
Chao Wang, líder da equipe, ressaltou a importância da inovação: “Temos a rapidez e facilidade de uso de um teste rápido de antígenos com sensibilidade até superior às provas de laboratório. Isso é muito difícil de alcançar”, afirmou ao ACS Publications. Além de compacto e fácil de usar, o sistema reduz drasticamente os custos, tornando-o ideal para regiões de difícil acesso ou com recursos limitados.
O ponto central do NasRED são as nanopartículas de ouro, que funcionam como detectores multivalentes capazes de identificar quantidades mínimas de proteínas associadas a doenças. Elas podem carregar anticorpos, que se ligam a proteínas liberadas por vírus ou bactérias, ou antígenos, que atraem os anticorpos produzidos pelo organismo.
O processo não exige lavagem ou marcação das amostras e utiliza forças geradas por centrifugação e agitação, acelerando a detecção e permitindo resultados em menos de 15 minutos.
O estudo publicado em ACS Publications mostra que o NasRED consegue identificar biomarcadores em concentrações até 100.000 vezes menores que os testes laboratoriais padrão. Por exemplo, na detecção de anticorpos contra o SARS-CoV-2, o dispositivo atinge limites de aproximadamente 49 attomolar em soluções tampão e 76 attomolar em soro humano, superando em mais de 3.000 vezes a sensibilidade do ensaio ELISA. Além disso, necessita de 16 vezes menos amostra e entrega resultados 30 vezes mais rápido que métodos tradicionais.
Enquanto técnicas como PCR e ELISA dependem de equipamentos sofisticados e profissionais treinados, o NasRED oferece precisão laboratorial em formato portátil e econômico, reduzindo o tempo de espera e eliminando a necessidade de infraestrutura complexa.
O NasRED pode ter impacto significativo na saúde pública, já que doenças infecciosas causam mais de 10 milhões de mortes anuais, sendo a principal causa de óbito em países de baixa renda. Erros diagnósticos resultam em centenas de milhares de mortes ou incapacidades anualmente, muitas vezes por falta de acesso a testes confiáveis.
Segundo Wang: “Em muitas partes do mundo, incluindo os Estados Unidos, doenças se espalham porque as pessoas não fazem testes, até mesmo para algo como o HIV. Idealmente, gostaríamos de realizar testes regulares para detectar infecções a tempo”.
O dispositivo já demonstrou eficácia na detecção de COVID-19, HIV, hepatite C e doença de Lyme, além de identificar biomarcadores de câncer, proteínas associadas ao Alzheimer e toxinas bacterianas. Sua modularidade permite adaptar a plataforma a diferentes doenças, ampliando seu campo de aplicação: “Uma das forças do nosso sensor é sua alta modularidade. Podemos adaptar a plataforma para muitas doenças diferentes”.
Embora a versão atual do NasRED ainda necessite de pequenos equipamentos de laboratório para misturar e centrifugar amostras, os pesquisadores trabalham na miniaturização e automação do sistema. O objetivo é que, no futuro, o dispositivo possa ser usado em casa, de forma similar aos testes rápidos de COVID-19, mas com maior sensibilidade e versatilidade.
À medida que a tecnologia avança, a equipe da ASU prevê que o NasRED possa ir além das doenças infecciosas, facilitando a detecção precoce de cânceres, monitoramento em tempo real de doenças crônicas e uma vigilância mais eficaz das ameaças à saúde pública.