Inovação da USP facilita o monitoramento de micronutrientes, contribuindo para dietas personalizadas e prevenção de deficiências ou excessos.

Pesquisadores da Universidade de São Paulo (USP) criaram um chip bioeletrônico capaz de medir simultaneamente os níveis das vitaminas C e D em fluidos corporais. Flexível e de fácil manuseio, o dispositivo pode ser transformado em uma tecnologia vestível, permitindo uma abordagem personalizada para a nutrição, como descrito em estudo publicado na revista ACS Applied Nano Materials, com destaque de capa.

As vitaminas C e D desempenham papéis essenciais no sistema imunológico, estando envolvidas em processos metabólicos de defesa contra vírus e bactérias. Monitorar seus níveis é crucial para evitar tanto deficiências quanto excessos, garantindo a manutenção da saúde.

Atualmente, os métodos tradicionais de monitoramento dessas vitaminas requerem equipamentos de laboratório caros, coleta de sangue e profissionais especializados, além de gerarem resíduos potencialmente prejudiciais. Outra dificuldade é a simultaneidade na detecção dessas vitaminas, exigindo a análise de um único volume de amostra.

Com o objetivo de simplificar esse processo, os pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) da USP, com apoio da Fapesp, utilizaram materiais acessíveis e de baixo custo, como carbono, para criar um chip eletroquímico que possibilita o automonitoramento dessas substâncias.

O dispositivo, descartável, incorpora dois sensores que utilizam corrente elétrica para identificar as vitaminas. O sensor para a vitamina D é composto por nitreto de carbono grafítico, nanopartículas de ouro e anticorpos específicos, enquanto o da vitamina C usa nanopartículas de carbono e funciona de maneira eletrocatalítica.

O funcionamento é simples: o chip é conectado a um dispositivo portátil, similar a um medidor de glicose, e uma amostra de saliva ou soro é inserida. O resultado, em menos de 20 minutos, é obtido através da medição da corrente elétrica gerada pela presença das vitaminas.

De acordo com Thiago Serafim Martins, primeiro autor do estudo, a inovação do chip está na eliminação da necessidade de “labels” e sondas redox, o que simplifica o dispositivo e aumenta sua eficiência.

“Isso torna o chip mais prático e possibilita seu uso no local de atendimento. Além disso, por ser flexível, pode ser adaptado para sensores vestíveis, como um mordedor ou aplicado diretamente sobre a pele”, explica.

O dispositivo foi testado para garantir que não haja interferência de outras substâncias comuns em amostras de saliva e soro, como vitaminas B, glicose e eletrólitos, comprovando sua precisão.

Durante o desenvolvimento do chip, os cientistas enfrentaram o desafio de evitar interferências entre as vitaminas, garantindo que a presença de uma não afetasse a medição da outra. Para isso, os sensores foram projetados com superfícies químicas distintas e configurados para operar em diferentes potenciais elétricos.

O time de pesquisa acredita que o dispositivo tem potencial para ser expandido para detectar outros biomarcadores, como aqueles relacionados a cânceres. Embora o projeto tenha avançado, ainda são necessários mais estudos para validar o sensor. A equipe planeja solicitar a patente da tecnologia e transferi-la para o mercado.

O estudo também contou com o apoio do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).

O artigo completo Label- and Redox Probe-Free Bioelectronic Chip for Monitoring Vitamins C and the 25-Hydroxyvitamin D3 Metabolite pode ser acessado em: https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsanm.3c05701.

Via: Jornal da USP