Development of microfluidic device for cell lysis

• Autor(a) principal: Maraschin, Samuel Tavares da Silva
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UNISINOS (RBDU Repositório Digital da Biblioteca da Unisinos)
• Texto Completo: http://www.repositorio.jesuita.org.br/handle/UNISINOS/10912
• topic: ACCNPQ::Engenharias::Engenharia Elétrica; Lise celular; Diagnóstico; Microfabricação; Amplificação RNA; Cell lysis; Diagnostic; Microfabrication; DNA amplification

O uso de protocolos ágeis para diagnóstico, que exigem laboratórios bem equipados e profissionais altamente especializados, tem estimulado o desenvolvimento de novos mecanismos e processos para análises biológicas. Neste contexto, as discussões recentes sobre dispositivos compactos e inovadores para diagnóstico de doenças, que permitam análises rápidas e com baixo custo, têm ganhado destaque por mostrarem a possibilidade de antecipação da tomada de decisões pelos profissionais da saúde no cenário corrente de pandemia. Atualmente, o processo de rompimento da membrana celular, conhecido como lise celular, está na base de diversas técnicas de análise do material genético, dentre elas, o processo de amplificação de segmentos de código genético (PCR, Polymerase Chain Reaction), utilizado, por exemplo, na detecção do vírus Sars CoV 2, causador da COVID-19. O protocolo padronizado deste processo utiliza substâncias químicas específicas para realizar o rompimento da membrana celular, o que contribui para o aumento do custo do teste, pois é necessário importar estes insumos especiais. Além disto, ele demanda a operação por técnicos com treinamento específico. O presente trabalho explora o desenvolvimento de um microdispositivo para lise celular. O microdispositivo proposto foi construído com base em técnicas de microfabricação oriundas da indústria de microeletrônica, apresentando várias vantagens sobre os equipamentos convencionais, tais como: rapidez na realização da lise celular (em comparação com o método de lise atualmente empregado), dispensa do uso de reagentes e diminuição da probabilidade de contaminação da amostra por tratar se de sistema fechado. Para comprovar a funcionalidade do dispositivo, são realizados dois métodos de análise da lise celular: quantificação de RNA disponível na amostra por Nanodrop e amplificação do material genético após lise por técnica de PCR. Com base nos resultados do desenvolvimento desta tecnologia, através da prova de conceito, pode-se determinar o potencial de inclusão do método nos serviços de saúde com os objetivos de reduzir custos e agilizar o diagnóstico. O dispositivo microfabricado contendo eletrodos de 15 μm, obteve resultados promissores, de forma que foi observado comportamento compatível aos protocolos de extração já existentes. Havendo uma redução significativa no tempo de preparação para análise, o que mostra o potencial do dispositivo, outros potenciais do dispositivo incluem portabilidade e fácil utilização.