Pesquisadores da Sungkyunkwan University, na Coreia do Sul, criaram um eletrodo em escala nanométrica capaz de detectar, em tempo real, a liberação de dopamina por organoides de cérebro humano sem destruir as amostras. Batizada de SIDNEY (Smart Interfacial Dopamine-sensing platform for NEurons and organoid physiologY), a plataforma atinge limites de detecção de 29,5 nM em solução salina padrão e de 7,51 nM em fluido cerebroespinal artificial, valores compatíveis com as concentrações fisiológicas do neurotransmissor.
O trabalho foi publicado em 27 de dezembro de 2025 na revista Advanced Functional Materials. Para registrar correntes elétricas geradas pela oxidação da dopamina, o dispositivo combina três camadas: nanopilares de ouro com cerca de 300 nm de altura, nanopartículas de ouro de 38 nm depositadas sobre esses pilares e um revestimento final de óxido de grafeno. O ouro garante alta condutividade e vasta área superficial, enquanto o óxido de grafeno melhora a seletividade ao atrair a dopamina por interações eletrostáticas e de empilhamento π-π, ao mesmo tempo em que afasta moléculas interferentes.
Resultados experimentais
No ensaio em solução fisiológica, o sinal da dopamina caiu apenas 3,33% quando misturada a serotonina e noradrenalina; em eletrodos de controle, a perda chegou a 2 147%. O grupo avaliou o sensor em três níveis:
- Culturas de SH-SY5Y: células diferenciadas durante 12 dias exibiram aumento gradativo de liberação de dopamina, acompanhado pela expressão de marcadores dopaminérgicos.
- Neurônios derivados de iPSCs humanas: neurônios maduros geraram sinais médios de 50,96 µA; células-tronco não diferenciadas e fibroblastos não produziram resposta.
- Organoides mesencefálicos: estruturas com 95 dias de desenvolvimento liberaram em média 9,16 nM de dopamina, enquanto organoides de 35 dias ficaram abaixo do limite de detecção, apesar de apresentarem marcadores de dopamina em imuno-histoquímica.
Comparado a métodos convencionais, como cromatografia líquida de alta eficiência (que exige ao menos 1 mL de amostra e mais de três horas de processamento) e ensaios imunoenzimáticos (afetados pela alta força iônica do meio), o SIDNEY entrega resultados em cerca de um minuto usando volumes de microlitros. A não destruição da amostra permite monitorar repetidamente o mesmo organoide, crucial para estudos de maturação neuronal, triagem de fármacos e modelagem de doenças como Parkinson.
Imagem: Nanowerk https
De acordo com os autores, o princípio eletroquímico da plataforma pode ser adaptado para detectar outros biomarcadores eletroativos em sistemas organoidais de fígado ou coração, ampliando aplicações em pesquisas de medicina personalizada.
Com informações de Nanowerk
