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Scientific Reports volume 12, Artigo número: 10693 (2022) Citar este artigo

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As doenças infecciosas estão entre as principais causas de mortalidade em todo o mundo. Um novo coronavírus denominado síndrome respiratória aguda grave corona vírus 2 (SARS-CoV-2) foi identificado em Wuhan, China, em 2019, e a Organização Mundial da Saúde (OMS) declarou seu surto, doença por coronavírus 2019 (COVID-19), como um pandemia global em 2020. A COVID-19 pode espalhar-se rapidamente de pessoa para pessoa. Uma das questões mais desafiadoras é identificar os indivíduos infectados e prevenir a potencial propagação do SARS-CoV-2. Recentemente, testes de anticorpos anti-SARS-CoV-2 imunoglobulina M (IgM) e imunoglobulina G (IgG) utilizando métodos imunocromatográficos têm sido utilizados como complemento aos métodos de detecção atuais e têm fornecido informações sobre o curso aproximado da infecção por COVID-19. No entanto, a coleta de sangue causa dor e apresenta riscos de infecção no local da punção da agulha. Neste estudo, um novo sensor de patch integrando microagulhas porosas e um ensaio imunocromatográfico (PMNIA) foi desenvolvido para a detecção rápida de IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 no fluido intersticial dérmico (ISF), que é uma rica fonte de proteína biomarcadores, como anticorpos. Microagulhas porosas biodegradáveis ​​(MNs) feitas de ácido polilático foram fabricadas para extrair ISF da pele humana por efeito capilar. O ISF extraído foi transportado verticalmente e fluiu para o biossensor de imunoensaio afixado, onde anticorpos específicos puderam ser detectados colorimetricamente no local. Anticorpos IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 foram detectados simultaneamente em 3 minutos in vitro. Além disso, o limite de detecção de concentrações de IgM e IgG anti-SARS-CoV-2 foi tão baixo quanto 3 e 7 ng/mL, respectivamente. Espera-se que o dispositivo desenvolvido integrando MNs porosos e biossensores imunocromatográficos permita testes de anticorpos IgM/IgG anti-SARS-CoV-2 minimamente invasivos, simples e rápidos. Além disso, o tamanho compacto do MN e do dispositivo integrado ao biossensor é vantajoso para seu uso generalizado. O dispositivo proposto tem grande potencial para triagem rápida de diversas doenças infecciosas além da COVID-19 como método complementar eficaz a outros testes diagnósticos.

No final de 2019, foi identificado um novo coronavírus, o coronavírus 2 da síndrome respiratória aguda grave (SARS-CoV-2), que causa a doença por coronavírus 2019 (COVID-19). Ele se espalhou pelo mundo em 3 meses devido à sua alta infectividade1,2. Em março de 2020, a Organização Mundial da Saúde (OMS) anunciou o surto de COVID-19 como uma pandemia global3. Uma infecção por COVID-19 espalha-se rapidamente de pessoa para pessoa e os seus sintomas incluem fadiga, tosse, febre, dispneia, anosmia e ageusia; sintomas mais graves incluem insuficiência respiratória, que pode ser fatal4,5. Além disso, a taxa de infecções assintomáticas é relatada como 16–38%, o que traz dificuldades na identificação de todos os indivíduos infectados pelo SARS-CoV-26. As vacinas contra a COVID-19 são eficazes na redução do risco de infecção e da transmissão do vírus; no entanto, a proporção da população totalmente vacinada contra a COVID-19 permanece inferior a 10% em vários países de baixo rendimento7,8. Portanto, um dos actuais desafios globais é identificar pacientes sintomáticos e assintomáticos o mais rapidamente possível, evitando a potencial propagação do SARS-CoV-2.

Atualmente, a reação em cadeia da polimerase com transcrição reversa em tempo real (RT-PCR) é o método de detecção predominante e continua sendo o padrão ouro para o diagnóstico de COVID-199. No entanto, existem certas desvantagens associadas a este método que impedem a detecção rápida da COVID-19: (1) são necessárias infra-estruturas laboratoriais substanciais e instalações bem equipadas para realizar RT-PCR em tempo real; (2) são necessários técnicos médicos bem treinados para coletar amostras de esfregaços naso ou orofaríngeos e operar instrumentos laboratoriais sofisticados; (3) o tempo total de resposta para testes de RT-PCR em tempo real é longo (4–6 horas), o que representa um risco de contaminação cruzada10. Assim, por ser caro e demorado e por exigir pessoal médico, o uso do diagnóstico RT-PCR em tempo real da COVID-19 não é viável em muitos países com recursos limitados.