Pesquisadores desenvolvem chip inteligente que realiza análises clínicas em larga escala em poucos minutos

Pesquisadores de instituições brasileiras e da Universidade do Colorado, nos Estados Unidos, desenvolveram um chip inteligente capaz de realizar análises clínicas em larga escala em poucos minutos. O dispositivo, que integra mais de 100 sensores microscópicos em uma estrutura de 75 x 35 milímetros, permite a análise simultânea de diversas amostras químicas e biológicas, reduzindo custos, complexidade e o tempo de processamento de exames laboratoriais.

O estudo, publicado na revista ACS Sensors sob o título “Switchable Electrode-Enabled High-Density Two-Dimensional Chips: A Simple, Generalizable Approach to Yield High-Throughput Electrochemical Analyses”, detalha a superação de um desafio histórico nos sensores eletroquímicos. A inovação consiste na capacidade de os sensores alternarem suas funções durante os testes, o que diminui drasticamente a necessidade de conexões elétricas. Essa arquitetura torna o chip mais compacto, facilita a fabricação e viabiliza a criação de equipamentos portáteis para diagnósticos fora de grandes centros laboratoriais, como em cidades pequenas ou zonas rurais.

Durante a fase de testes, a tecnologia demonstrou eficácia no monitoramento de células cancerosas, na detecção de biomarcadores do vírus Mpox e na análise de amostras que simulavam urina humana. A versatilidade do sistema permite que ele seja adaptado para identificar diferentes substâncias, o que pode aumentar a padronização dos resultados e reduzir falhas operacionais em hospitais com alta demanda.

O desenvolvimento foi fruto de um trabalho multidisciplinar envolvendo as áreas de nanotecnologia, física, química, engenharia e biomedicina. A colaboração reuniu especialistas do Centro Nacional de Pesquisa em Energia e Materiais (CNPEM), da Universidade de São Paulo (USP), da Unicamp e da UFABC. Entre os nomes envolvidos no projeto estão Renato Lima, Osvaldo Novais de Oliveira Junior, Bruna Hryniewicz, Flávio Shimizu, Gabriela Zoia, Juliana Costa, Murilo Santhiago e Charles Henry.

Para as próximas etapas, os cientistas planejam a integração de inteligência artificial e aprendizado de máquina para aprimorar a precisão dos diagnósticos. No entanto, a transição para o uso comercial exige a superação de desafios técnicos, como a fabricação em larga escala com a manutenção da reprodutibilidade e a obtenção de certificações clínicas rigorosas para a liberação do uso médico.