Pesquisadores da Universidade de Illinois Urbana-Champaign desenvolveram uma tecnologia de imagem revolucionária, inspirada no sistema visual das borboletas, capaz de distinguir entre células normais e cancerosas com uma notável precisão de 99%.
O líder da pesquisa, Professor Viktor Gruev, e sua equipe utilizaram a espécie de borboleta Papilio Xuthus como modelo para criar uma câmera inovadora que replica a capacidade desses insetos de perceber várias regiões no espectro ultravioleta (UV).
A chave para esse avanço reside na utilização de nanocristais de perovskita, combinados com a tecnologia de imagem de silício.
A nova tecnologia de câmera desenvolvida pela equipe é capaz de detectar múltiplas regiões de UV, permitindo uma identificação precisa das células cancerosas por meio de sua fluorescência exclusiva nesse espectro.
“Nós nos inspiramos no sistema visual das borboletas, que são capazes de perceber várias regiões do espectro UV, e projetamos uma câmera que reproduz essa funcionalidade”, disse o pesquisador principal, Professor Viktor Gruev, em um comunicado da universidade. “Fizemos isso usando novos nanocristais de perovskita, combinados com tecnologia de imagem de silício, e essa nova tecnologia de câmera pode detectar várias regiões de UV.”
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Ao observar o sistema visual das borboletas, que naturalmente percebem o UV, os pesquisadores conseguiram criar uma ferramenta valiosa para a detecção precoce e precisa de células cancerosas.
O Professor Gruev destacou que a equipe foi capaz de replicar essa funcionalidade específica das borboletas, oferecendo uma abordagem inovadora para a resolução de um problema científico crucial.
A aplicação prática dessa tecnologia é vasta, especialmente na área da saúde. Os tecidos cancerosos contêm marcadores biomédicos em concentrações mais elevadas do que os tecidos saudáveis. Quando esses marcadores são excitados com luz UV, eles emitem um brilho característico por meio da autofluorescência.
A câmera desenvolvida pela equipe de Illinois Urbana-Champaign é capaz de capturar e distinguir esses sinais de forma extremamente precisa, proporcionando uma ferramenta valiosa para diagnósticos médicos.
O coautor do estudo e professor de bioengenharia, Shuming Nie, destacou a importância desse avanço ao superar um dos maiores obstáculos para o progresso científico: a limitação na geração de imagens na região UV.
Com a capacidade de obter imagens de luz UV com alta sensibilidade e distinguir pequenas diferenças de comprimento de onda, essa tecnologia representa uma inovação significativa no campo da imagem biomédica.
“A geração de imagens na região UV tem sido limitada e eu diria que esse tem sido o maior obstáculo para o progresso científico”, diz o coautor do estudo e professor de bioengenharia Shuming Nie. “Agora, criamos essa tecnologia que nos permite obter imagens da luz UV com alta sensibilidade e também distinguir pequenas diferenças de comprimento de onda.”
Além da aplicação em procedimentos cirúrgicos para diferenciação entre células saudáveis e cancerosas, os pesquisadores vislumbram a possibilidade de os biólogos utilizarem essa tecnologia para estudar outras espécies que possuem a capacidade de enxergar no espectro UV.
“Essa nova tecnologia de imagem nos permite diferenciar as células cancerosas das saudáveis e está abrindo novas e empolgantes aplicações além da saúde”, conclui o Prof.
O estudo foi publicado na revista Science Advances.
