Eletrônica

Laboratório de papel faz exame médico na hora

Redação do Site Inovação Tecnológica -  24/08/2017

Nesta imagem o laboratório de papel (SPED) aparece conectado ao potenciostato portátil.[Imagem: Aniket Pal/Purdue University]

Exame sem laboratório

Um novo dispositivo de diagnóstico médico feito de papel detecta biomarcadores no sangue ou outros fluidos corporais e identifica doenças realizando análises eletroquímicas no próprio papel.

O aparelho é alimentado apenas pelo toque do usuário - ele não precisa de baterias - e apresenta os resultados dos exames codificados por cores, facilitando a compreensão por não especialistas.

"Você pode considerar isso um laboratório portátil que é feito inteiramente de papel, é barato e pode ser descartado através da incineração," disse o professor Ramses Martinez, da Universidade de Purdue, nos EUA. "Esperamos que esses dispositivos atendam pessoas não treinadas localizadas em aldeias remotas ou bases militares para testar uma variedade de doenças sem requerer nenhuma fonte de eletricidade, água limpa ou equipamento adicional".

A equipe batizou o laboratório de papel de SPED, sigla em inglês para dispositivo eletroquímico baseado em papel.

Laboratório de papel

O exame começa colocando-se uma gotícula de sangue em uma saliência circular no laboratório de papel, que mede cerca de 2,5 centímetros quadrados. Os SPEDs também contêm zonas de teste de auto-pipetagem, que podem ser mergulhadas em uma amostra líquida.

A camada superior do dispositivo é fabricada usando papel de celulose não tratada, no qual são traçados "domínios" hidrofóbicos, que definem canais que dirigem as amostras de sangue para realização do exame. Esses canais microfluídicos permitem ensaios precisos que mudam de cor para indicar resultados específicos.

A camada inferior do SPED é um gerador triboelétrico, ou nanogerador, que gera a eletricidade necessária para realizar o exame, bastando para isso esfregá-lo ou pressioná-lo.

A equipe também criou um programa de visão de máquina para identificar e quantificar automaticamente cada um desses testes colorimétricos a partir de uma imagem digital capturada com um celular, para fornecer resultados de diagnóstico rápidos ao usuário e facilitar a consulta com especialistas disponíveis em esquemas de telemedicina.

Outro acessório útil é um aparelho portátil de baixo custo chamado potenciostato, para ser conectado ao SPED para automatizar os exames, de forma que eles possam ser realizados por usuários não treinados. A bateria que alimenta o potenciostato pode ser recarregada usando o nanogerador incorporado nos SPEDs.

Bibliografia:

Self-powered, Paper-based Electrochemical Devices for Sensitive Point-of-care Testing
Aniket Pal, Hugo E. Cuellar, Randy Kuang, Heloisa F. N. Caurin, Debkalpa Goswami, Ramses V. Martinez
Advanced Materials Technologies
DOI: 10.1002/admt.201700130