Espectroscopia de impedância aplicada à caracterização de células parasitadas numa plataforma de microfluídica

Dissertação para obtenção do Grau de Mestre em Engenharia Biomédica

Os parasitas são organismos que vivem em associação com outros dos quais retiram os meios para a sua subsistência, normalmente prejudicando o hospedeiro. Nos humanos, determinados parasitas afectam significativamente os eritrócitos, denominados também de glóbulos vermelhos, aumentando dramaticamente a permeabilidade da membrana plasmática resultando numa mudança da impedância celular que pode ser medida através da espectroscopia de impedância. Actualmente, em laboratórios de análises clínicas, os resultados deste tipo de estudos podem demorar dias ou até semanas a chegarem aos médicos e, por conseguinte, aos pacientes. A finalidade deste estudo seria reduzir o número de intermediários e obter uma análise rápida e eficaz das células, para que os médicos possam iniciar prontamente os tratamentos necessários aos seus pacientes. A técnica de espectroscopia de impedância tem vindo a ganhar importância nos últimos anos, nomeadamente para aplicações biológicas, permitindo a interpretação de mudanças morfológicas e metabólicas em células, associadas à integridade da membrana ou mudanças no conteúdo celular. Esta solução oferece grandes vantagens por ser um método não-invasivo e potencialmente não muito dispendioso. A medição pode ser feita em contínuo com recurso a chips de microfluídica, os quais contêm microcanais e eléctrodos por onde irá passar um pequeno volume de amostra biológica, permitindo caracterizar a mesma sem necessidade de marcação ou de manipulações complexas. A aplicação de sinais de tensão AC aos eléctrodos permite obter resultados a pronto num mais curto espaço de tempo em comparação com os métodos tradicionais de análises. Este trabalho está focado essencialmente na descrição da implementação da componente electrónica num dispositivo de microfluídica de diagnóstico molecular para caracterização dessas mesmas células parasitadas, tal como na microfabricação dos dispositivos em si. Através da aplicação da soma de duas ondas de tensão AC de 85 kHz e 8,7 MHz aos eléctrodos integrados no chip de microfluídica conseguiu-se optimizar a utilização de espectroscopia de impedância para discriminação analítica de partículas individualizadas, não aderentes, num fluxo contínuo pelo microcanal. Todos os resultados obtidos a partir deste estudo foram posteriormente tratados e apresentados pelo software computacional LabVIEW.