Pesquisa da Física resulta em ferramenta de precisão para análises sanguíneas

Com aplicações promissoras para o diagnóstico, monitoramento de doenças e estudo de novos fármacos, foi desenvolvida na Universidade Federal de Alagoas (Ufal) uma técnica que pode impulsionar a medicina, melhorando a qualidade de vida das pessoas. A nova técnica utiliza espectroscopia Raman e a acustofluídica para microcultura e análise de células vermelhas do sangue. O método Raman-acustofluídico para espectroscopia de células vivas, representa um avanço para as ciências da vida, ao fornecer uma ferramenta poderosa para análise da bioquímica celular do sangue de forma detalhada e precisa.

“A acustofluídica é uma técnica recente que utiliza ondas ultrassônicas e fluxos de fluidos para manipular células e nano/micropartículas em sistemas microfluídicos. Já espectroscopia Raman fornece um método para investigar as ligações químicas presentes em uma célula. Desenvolvida inteiramente na Ufal, o projeto propõe uma nova técnica utilizando espectroscopia Raman e a acustofluídica para análise de células vermelhas do sangue”, explica o coordenador da pesquisa Glauber T. Silva do Grupo de Acústica Física do IF da Ufal, unidade acadêmica que pertence ao Campus A.C. Simões. A pesquisa também tem a coordenação do professor Ueslen Rocha, da mesma unidade acadêmica; e a professora Ana Catarina Leite, do IQB. 

Ele destaca que o segredo por trás dessa técnica reside em um dispositivo inovador: um chip com uma microcavidade ressonante fabricado por impressão em 3D, que permite a formação de células em um arranjo cristalino hexagonal. “Com este sistema, os pesquisadores são capazes de obter espectros Raman de células vivas sem nenhuma interferência de substrato do chip”, diz o pesquisador, doutor em Ciência da Computação.

Glauber adianta que os resultados obtidos abrem novas possibilidades para a aplicação da espectroscopia Raman em análises sanguíneas, fornecendo maior precisão e sensibilidade. “Esse método, batizado de técnica Raman-acustofluídica pode revolucionar o diagnóstico e monitoramento de doenças ou situações manifestas no sangue de um paciente, o que representa um avanço significativo na medicina. As aplicações clínicas da Raman-acustofluídica são promissoras, com potencial para diagnósticos mais precisos e tratamentos mais eficientes de doenças, por exemplo, como a malária”, diz.

Segundo o pesquisador, o desenvolvimento do chip acustofluídico foi resultado da tese de doutorado, de Giclênio C. Silva, que concluiu recentemente a pós-graduação no IF da Ufal. Em 2022 o então pós-graduando fundou uma startup, a IntacLab (Integrated Acoustofluidics Laboratory Ltda), tendo como co-fundador o professor Glauber. A startup desenvolve dispositivos para diagnóstico baseado em métodos de microfluídica e acustofluídica e seus interesses de pesquisa incluem acustofluídica, microfluídica.E aproveita para informar:

“Essa spinoff do Grupo de Acústica Física atualmente fabrica chips de acustofluídica voltados para microcultura de células e diagnóstico de doenças. O pedido de patente do chip desenvolvido nessa colaboração, está sob avaliação pelo Instituto Nacional de Propriedade Intelectual, o INPI”.

Também participaram da pesquisa os alunos de pós-graduação Giclênio Silva e Marcos V. Sales, este com mestrado concluído este ano pelo Programa de Pós-graduação do Instituto de Química e Biotecnologia. Ainda fez parte da equipe o mestrando em Física do IF, Flávio D’Amato. O artigo elaborado pelo grupo de pesquisa pode ser acessado pelo link.

O estudo científico também resultou na publicação de um artigo denominado de Combining sound and light to study live cells using a 3D-printed acoustofluidic device, na revista Applied Physics Letters, da American Institute of Physics Publishing. O artigo recebeu destaque na revista e foi também publicado um artigo de divulgação científica sobre o trabalho da revista Scilight com o título Combining sound and light to study live cells usinga 3D-printed acoustofluidic device, que pode ser acessado no site.

Etapas

O estudo científico teve duração de um ano e o professor Glauber Silva explica que a primeira parte da técnica desenvolvida foi testada em macrófagos de camundongos que rendeu um artigo na Advanced Engineering Materials da editora Wiley-VCH GmbH. Na segunda etapa, a técnica foi utilizada para analisar células vermelhas, resultando na publicação do artigo.

“O desenvolvimento do trabalho envolve três pós-graduações da Ufal, física, química e materiais numa parceria entre o Grupo de Acústica de Física, Grupo de Nanofotônica e Imagens, do Instituto de Física e Laboratório de Bioenergética, do IQB. A sinergia dessas três áreas tornou o desenvolvimento da técnica possível na instituição”, diz Glauber Silva reforçando a importância do estudo como colaboração à ciência na área específica e do destaque da Universidade Federal de Alagoas no cenário internacional.

Em 2022, Glauber Silva foi professor visitante na Université de Lille (França) e atualmente é editor associado dos periódicos IEEE-UFFC, Applied Acoustics e Frontiers in Physics.