Diagnóstico de infecções virais a partir de sensores nanoplasmônicos
Os vírus são uma ameaça global à saúde humana e animal. Algumas doenças virais, como a gripe A (H1N1), AIDS (HIV) e COVID-19 (SARS-CoV-2), causaram pandemias que culminaram em milhares de mortes, com subsequentes crises econômicas.
Os diagnósticos precoces de doenças infecciosas são uma das alternativas para prevenir e evitar a disseminação destas doenças. Com isso, uma variedade de técnicas de detecção foram desenvolvidas nas últimas décadas, como o teste de ácido nucléico (NAT) e exames sorológicos. No entanto, a segurança na coleta da amostra, a invasibilidade e a baixa sensibilidade aumentam o risco de falso-negativos e novas infecções. Por outro lado, testes colorimétricos e sensores nanoplasmônicos foram desenvolvidos para aumentar a sensibilidade de detecção. A nanoplasmônica é uma técnica óptica que detecta proteínas virais por meio da interação altamente sensível entre o alvo biológico e a “antena” plasmônica. Tendo isso em vista, pesquisadores da Universidade Harvard desenvolveram nanopartículas de ouro (NPAu) que se acoplam com proteínas de superfície viral triméricas.
Muitas proteínas de superfície virais envolvidas na entrada do vírus na célula hospedeira são triméricas. Essa estrutura é comum na maioria dos vírus envelopados, como o vírus H1N1, HIV, SARS-CoV-2, entre outros. Nesse sentido, Lie e colaboradores acoplaram ligantes de alta afinidade a essas estruturas ao NPAu (NPAu-Lig), utilizando a proteína S do SARS-CoV-2 como modelo de alvo. Inicialmente foi feita a marcação das proteínas S com NPAu. Essas NPAu se comportam como pontos de partida para deposição de mais átomos de ouro sobre elas. Assim, a partir de uma solução contendo precursores do ouro (HAuCl4) e um agente redutor (H2O2), os átomos de Au são depositados sobre os NPAu já existentes. O crescimento das NPAu na ausência de vírus ocorre de forma isolada, gerando partículas dispersas e de cor vermelha (característica do ouro coloidal bem disperso). Por sua vez, NPAu agrupados sobre a proteína S crescem em agregados irregulares ou desorganizados, criando gaps ou lacunas entre as partículas, afetando o modo com que elas interagem com a luz e gerando um efeito plasmônico que muda a coloração da solução para azul, indicando a infecção ou presença do vírus. Um aplicativo foi desenvolvido pelo grupo de pesquisa para auxiliar na análise dos resultados (Figura 1).
A abordagem desenvolvida pelos pesquisadores pode ser generalizada para detecção de outros vírus letais, sendo uma alternativa simples e sensível, além de potenciais aplicações para outros fins, como na detecção de contaminação e monitoramento ambiental.
Figura 1 – Esquema mostrando a detecção colorimétrica sensível de vírus por meio da montagem trimérica de proteínas de superfície viral para formar vírus nanoplasmônicos. Adaptado de Liu et al. (2025).
Para saber mais, consulte: https://doi.org/10.1021/acsnano.4c17685
