Sistema ativado por voz para manuseio de DNA mais seguro e sem as mãos — ScienceDaily

Os assistentes de voz inteligentes são uma maneira popular de as pessoas obterem respostas rápidas ou reproduzirem suas músicas favoritas. Essa mesma tecnologia pode tornar o laboratório mais seguro para cientistas e técnicos que lidam com amostras potencialmente infecciosas. Pesquisadores em Sensores ACS agora relatam um pequeno dispositivo ativado por voz que pode extrair e pré-tratar o DNA bacteriano, ajudando a proteger aqueles que estão na linha de frente dos surtos de doenças. O sistema também pode ajudar cientistas com deficiências a conduzir estudos com mais facilidade.

Os cientistas que trabalham com amostras contendo patógenos precisam trabalhar com as menores quantidades possíveis para evitar infecções acidentais. E para doenças bacterianas altamente contagiosas, a análise de amostras no local é ideal para diagnósticos rápidos. Além disso, cientistas com deficiências visuais ou físicas podem achar difícil operar instrumentos complexos, especialmente aqueles projetados para pequenos volumes. Dispositivos viva-voz que operam rapidamente por meio de comandos de voz podem tornar esse processo mais fácil e seguro. Então, Tae Seok Seo e seus colegas queriam combinar um aplicativo de reconhecimento de fala com um sistema de extração miniaturizado para fazer exatamente isso.

Os pesquisadores primeiro fizeram um chip microfluídico com várias câmaras ligadas entre si por seis válvulas solenóides de 3 vias, que eram operadas por um microcontrolador conectado a um módulo Bluetooth. O dispositivo do tamanho da palma da mão pesava apenas 11 onças e podia ser alimentado por uma bateria portátil ou um carregador de smartphone de 5V. Em seguida, usando o software de reconhecimento de fala existente, a equipe personalizou um aplicativo de smartphone para ouvir comandos de voz específicos. Veja como funciona:

  • Assim que um usuário diz um dos comandos de operação em voz alta, o aplicativo envia sem fio um sinal de iniciação ao microcontrolador.
  • Depois de receber o sinal, o microcontrolador inicia automaticamente uma série de etapas, incluindo carregamento da amostra, lavagem e liberação do DNA purificado em uma câmara de coleta.

Atualmente, o sistema exige que o usuário toque no smartphone para iniciar o software de reconhecimento de fala, mas os pesquisadores dizem que toda a operação pode ser feita totalmente sem usar as mãos no futuro com a adição do software de assistente virtual.

Em testes, o dispositivo controlado por voz extraiu DNA de Salmonella Typhimurium, purificando uma amostra de 10 µL com eficiência de 70% em menos de um minuto. Embora o sistema tenha um desempenho inferior ao de um kit de extração de DNA tradicional, os pesquisadores dizem que seu controle de voz, portabilidade e automação rápida oferecem uma vantagem para testes de DNA bacteriano convenientes e seguros.

Os autores reconhecem o financiamento do Projeto de P&D de Tecnologia de Saúde da Coreia/Instituto de Desenvolvimento da Indústria de Saúde da Coreia (KHIDI); o Ministério da Saúde e Bem-Estar da Coreia do Sul; e o Programa de Excelência do Centro de Pesquisa em Engenharia da Fundação Nacional de Pesquisa da Coreia.

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