Um dispositivo dos pesquisadores do Laborata³rio Nacional de Los Alamos não éexatamente o scanner médico "tricorder" de Star Trek, mas éum passo na direção certa. O Sensor Anala­tico EnGineered Porta¡til com Amostragem Automatizada (PEGASUS) éum sensor a³ptico miniaturizado baseado em guia de ondas que pode detectar toxinas, assinaturas bacterianas, assinaturas virais, ameaa§as biológicas, pa³s brancos e mais, a partir de amostras como sangue, a¡gua, CSF, alimentos e amostras de animais.

"A capacidade de detectar patógenos, ameaa§as biológicas ou toxinas, com rapidez e precisão, sem conhecimento prévio do agente, levaria a melhores resultados de saúde humana e ambiental", disse o pesquisador principal Harshini Mukundan. "Este éum passo importante para entender com o que um socorrista estãolidando e fornecer resultados rápidos."

O PEGASUS não requer pessoal treinado ou equipamento de laboratório para operar, o que significa que pode ser usado facilmente em áreas remotas do mundo. Ele pode discriminar entre assinaturas bacterianas e virais, permitindo a escolha adequada do tratamento, o que deve melhorar os resultados de saúde dos pacientes e diminuir a propagação da resistência antimicrobiana, disse Mukundan.

O sensor inclui um dispositivo de processamento de amostra integrado com etapas prática s ma­nimas, com o objetivo de garantir que cada amostra tenha a qualidade necessa¡ria para a detecção. "Isso pode ajudar a resolver o problema de identificação incorreta de biomolanãculas, especialmente no campo, permitindo que estejamos preparados para qualquer surto potencial ou evento de bio-ameaa§a", disse Mukundan.

"A detecção ocorre em duas etapas principais", disse Kiersten Lenz, pesquisador do projeto. "Primeiro, a amostra éprocessada em um dispositivo microflua­dico , que requer apenas um pequeno volume de amostra. Em seguida, a amostra processada écarregada no sensor miniaturizado, onde ocorre a detecção. O dispositivo microflua­dico e o sensor podem ser embalados em uma maleta resistente que pode ser levado para qualquer lugar do mundo, permitindo um maior acesso a esta ferramenta de detecção. "

"Esperamos amplos usos para este dispositivo", continuou Mukundan. "Pode ser usado para detectar infecções bacterianas em humanos ou animais, ou surtos no abastecimento de alimentos, identifique pa³s brancos, detecte a presença de va­rus específicos em humanos, animais, alimentos ou a¡gua, identifique potenciais agentes de bio tratamento e muito mais. Por exemplo, nossa tecnologia pode detectar rapidamente a infecção em um consulta³rio médico, uma cla­nica remota ou um laboratório. No caso das infecções bacterianas, pode-se discriminar entre fontes Gram-positivas, -negativas e indeterminadas, sem o conhecimento prévio do tipo de infecção, em 15-30 minutos ”, afirmou. Para essas infecções, uma vez que a classe da bactanãria éPodem ser escolhidos tratamentos adequados e conhecidos que resultara£o em benefa­cios importantes para a recuperação do paciente. Além disso, o conhecimento exato da bactanãria envolvida também pode reduzir a prescrição de antibia³ticos de amplo espectro, o que pode levar a  evolução de organismos resistentes aos antibia³ticos.

Outro impacto potencial estãono campo da biovigila¢ncia. Uma vez que o biossensor pode ser usado em áreas remotas do mundo e pode detectar uma variedade de moléculas biológicas de uma variedade de fontes, ele pode ter impacto no monitoramento da presença de potenciais agentes de biossensores ou surtos. O sensor pode detectar a presença de biomoléculas de fontes de alimentos, o abastecimento de águae pode ajudar a identificar pa³s brancos desconhecidos que são enviados pelo correio em embalagens suspeitas ou derramados na rodovia. Com melhor vigila¢ncia e monitoramento, podemos estar mais bem preparados para potenciais surtos, pois teremos um melhor entendimento dos agentes específicos em jogo.

A tecnologia do dispositivo ébaseada em um biossensor a³ptico de bancada baseado em guia de onda desenvolvido em Los Alamos. O sistema de detecção detecta analitos em umasuperfÍcie de guia de onda a³ptica plana em um campo muito pequeno (~ 200 nm). A fim de produzir o campo de detecção, um laser éacoplado em um a¢ngulo crítico de incidaªncia no guia de onda planar e a reflexa£o interna total da luz ocorre entre as camadas do guia de onda, devido aos seus diferentes a­ndices de refração. Isso faz com que um campo evanescente irradie para fora dasuperfÍcie do guia de ondas, onde as moléculas fluorescentes são detectadas.