Mais sustentabilidade para os testes médicos rápidos

O vírus da hepatite D (HDV) desencadeia uma inflamação crónica do fígado, que pode causar cirrose hepática e aumentar o risco de cancro do fígado. Os POCT, que também funcionam em locais sem acesso a laboratórios, poderiam identificar rapidamente as pessoas infectadas e permitir o diagnóstico do VHD mesmo em países com infra-estruturas médicas limitadas.

Material de base biológica

O projeto interdisciplinar conjunto divide-se em duas subáreas: o desenvolvimento de um material de base de base biológica e o seu processo de fabrico, e o desenvolvimento de um teste rápido para diagnosticar a infeção pelo VHD. "Nós, na HTW Dresden, contribuímos sobretudo com a nossa experiência no domínio da investigação de bioplásticos e do desenvolvimento de sensores", explica o gestor do projeto Marc-Peter Schmidt, Professor de Design e Tecnologia na Faculdade de Engenharia Eléctrica. "Os requisitos para o material são muito elevados. Precisamos de uma superfície que possa ser facilmente microestruturada e de componentes que sejam duráveis e estáveis, por um lado, e completamente biodegradáveis sob certas condições, por outro."

Depois de investigar várias combinações de materiais, o succinato de polibutileno (PBS) foi identificado como um material adequado. O PBS pode ser obtido a partir de amido de plantas, é fácil de processar, estável e armazenável e é quase completamente degradado em compostagem industrial a 60 graus Celsius e humidade elevada no prazo de 90 dias. O processo de decomposição também ocorre em aterros sanitários ou ao ar livre, mas demora mais tempo.

Eletrónica na microestrutura

Os componentes para testes rápidos são fabricados através do processo de moldagem por injeção, no qual o material é injetado como uma massa viscosa sob pressão num molde. "Juntamente com a Fraunhofer IWU e as empresas industriais saxónicas Bergi-Plast e Otto Injection Molding, já conseguimos otimizar o processo padrão para o processamento de PBS, de modo a obter a precisão de moldagem necessária", afirma Matthieu Fischer, membro da equipa do projeto. "Atualmente, estamos a investigar a forma como as estruturas funcionais eléctricas podem ser aplicadas ao material de base, o que desempenhará um papel em aplicações posteriores. Ao contrário do teste da hepatite D, por exemplo, os sensores eléctricos são utilizados em diagnósticos de desempenho móvel no desporto."

Os investigadores utilizam a tecnologia de película espessa para aplicar a conceção do circuito, cujas estruturas medem apenas alguns micrómetros. Trata-se de um tipo de processo de impressão serigráfica em que as pastas são aplicadas em camadas através de uma grelha fina para formar os circuitos eléctricos. Os sensores podem ser produzidos facilmente e de forma económica utilizando esta técnica. Como a eletrónica dos kits de teste também precisa de ser biocompatível, Matthieu Fischer está a fazer experiências com várias pastas sustentáveis. Utilizando uma estrutura de teste, está a examinar a sua adequação e os requisitos técnicos para o fabrico de detalhes estruturais muito pequenos e de alta precisão.

Desenvolvimento dos reagentes

Os reagentes biológicos para a deteção de vírus estão a ser investigados e desenvolvidos em estreita colaboração entre a Roboscreen e o Fraunhofer IZI. O Fraunhofer IZI contribui com o seu know-how na produção de antigénios e a Roboscreen com a sua experiência no desenvolvimento e produção de reagentes e testes para diagnósticos laboratoriais. Ambos estão também familiarizados com os aspectos regulamentares e os procedimentos de autorização de produtos médicos.

Há ainda muitos obstáculos a ultrapassar antes de os biomateriais compostáveis ou recicláveis poderem ser utilizados no diagnóstico. Para além dos estudos médicos, trata-se sobretudo de eliminar as barreiras regulamentares. "Atualmente, os resíduos médicos, como os testes rápidos usados, têm de ser enviados para utilização térmica, especialmente se contiverem sangue. Também não é permitido reutilizar o material através da sua fusão", afirma Marc-Peter Schmidt. "Tendo em conta as grandes quantidades de resíduos gerados aqui, a substituição de produtos de diagnóstico à base de petróleo é urgentemente necessária."

O projeto visa abrir caminho a sistemas de teste rápido de baixo custo e produzidos em massa a partir de plásticos biodegradáveis que podem ser utilizados em todo o mundo - não só para testes de HDV, mas também para outras aplicações de diagnóstico.

Sob a liderança da HTW Dresden, as seguintes empresas estão envolvidas no projeto de investigação BioMat:

• Bergi-Plast GmbH, Bad Gottleuba-Berggießhübel
• Otto Injection Moulding GmbH & Co. KG, Niederwiesa
• Roboscreen GmbH, Leipzig
• Instituto Fraunhofer de Máquinas-Ferramentas e Tecnologia de Conformação IWU, Chemnitz
• Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Imunologia IZI, Leipzig