Com a propagação da pandemia de COVID-19 em uma escala tão vasta, a detecção precoce e precisa de infecções tornou-se muito importante. Recentemente, pesquisadores do Instituto Fraunhofer de Confiabilidade e Microintegração IZM, juntamente com os parceiros da indústria e da saúde, desenvolveram uma plataforma de sensor baseada em óxido de grafeno para detectar infecções agudas como sepse ou anticorpos contra coronavírus em apenas alguns minutos.
A equipe trabalha no projeto Graph-POC há dois anos para enfrentar as dificuldades enfrentadas no diagnóstico de infecções. Os pesquisadores agora estão se concentrando em torná-lo útil na identificação de infecções iniciais causadas pelo vírus COVID-19 para ajudar nas tentativas de rastrear o modo de propagação da infecção.
Quando ocorre uma infecção, o corpo humano forma biomarcadores (proteínas ou moléculas) como resposta. Moléculas colocadas na superfície do sensor baseado em grafeno podem ajudar a detectar esses biomarcadores. A ocorrência de infecção pode ser determinada por meio de medidas diferenciais da concentração dos biomarcadores. O óxido de grafeno não é apenas biocompatível e eletricamente condutor, mas altamente confiável para a detecção de infecções.
Até agora, o óxido de grafeno foi usado em sua forma original (monocamada 2D) apenas na microeletrônica. A equipe Fraunhofer IZM agora está usando em uma estrutura 3D na forma de flocos para melhorar a superfície de medição e garantir a precisão das medições. Além disso, isso abrirá o caminho para novas aplicações, como detecção de gases nocivos como acetona ou monóxido de carbono à temperatura ambiente.
O processo é bem simples! Basta uma única gota de sangue / saliva para realizar uma análise precisa. Poucos minutos após a aplicação da gota na superfície do sensor, o resultado do teste é transmitido como sinais elétricos para o consultório do médico de família. Substituir o exame de sangue demorado no laboratório leva cerca de 15 minutos, eliminando assim as suposições e erros de diagnóstico, permitindo ao médico prescrever o tratamento adequado ou antibióticos apropriados. Além disso, o teste pode ser configurado para identificar anticorpos que existem mesmo depois que o paciente se recupera de uma infecção.
Além disso, a equipe está trabalhando para enfrentar outro desafio de aumentar a escala do processo de produção para permitir a fabricação em massa. Eles estão procurando usar o revestimento de óxido de grafeno no nível do wafer para garantir que o processamento de centenas de chips possa ocorrer simultaneamente. O projeto original para identificar infecções foi programado para funcionar até a primavera de 2021, mas os pesquisadores preveem que o sensor não poderá ser verificado para o coronavírus por mais um ano.