Com o surgimento da necessidade de métodos de detecção mais acessíveis, nos últimos anos, inúmeros grupos de pesquisa direcionaram seus esforços para o desenvolvimento de biossensores. Esses sensores são dispositivos capazes de reconhecer determinados elementos através de componentes bioquímicos que promovem uma interação analíto-alvo de forma altamente seletiva. Esse reconhecimento pode se dar de duas formas; direta ou indireta. Na forma direta a resposta bioquímica é medida de forma direta pela interação do componente bioquímico com o analíto, sem a necessidade de um componente catalítico ou marcadores de fluorescência. Já na forma indireta, existe a necessidade de um anticorpo marcado com fluorescência ou do produto de uma reação enzimática para que seja realizada a medição da resposta bioquímica.

Os componentes básicos de um biossensor são; o local de introdução da amostra, o componente bioquímico responsável pelo reconhecimento molecular, o transdutor e a unidade processadora do sinal. O local de introdução da amostra pode ser por injeção de fluxo ou por canais microfluídicos.  Entre os componentes bioquímicos mais utilizados estão os anticorpos, receptores de membrana, ácidos nucléicos e aptâmeros. O transdutor e a unidade processual estão relacionados com a interpretação do resultado obtido. Nanomateriais como nanopartículas de ouro coloidal podem ser utilizados para expor de forma visível o resultado do teste, descartando assim a necessidade de utilização da unidade processual.

Os biossensores podem ser classificados de acordo com a interação entre os seus componentes bioquímicos, os quais podem ser biomoléculas ou receptores modelados a partir de um sistema bioquímico. Entre as interações mais comuns tem-se anticorpo / antígeno, ácidos nucleicos / sondas de DNA, enzimas / ligantes e receptores celulares / células.

O ensaio de fluxo lateral, chamado de teste sorológico, utilizado para detecção da COVID-19 pode ser classificado como biossensor de reconhecimento direto pela interação antígeno/anticorpo. Em biossensores do tipo ensaio de fluxo lateral os componentes bioquímicos de reconhecimento são fixados em uma base composta por uma sobreposição de membranas. Diferentes componentes podem ser selecionados para a montagem da fita teste. O exemplo da figura 1 ilustra um ensaio de fluxo lateral baseado na detecção da presença anticorpos anti - Sars-Cov-2 capazes de reconhecer a proteína S que faz parte da composição da “coroa” do vírus (figura 2).

Neste ensaio a amostra de sangue contendo os anticorpos anti – proteína S (resultantes de um contato prévio do hospedeiro com o vírus) é aplicada na área de aplicação da amostra (1), onde segue até a proteína S conjugada ao ouro coloidal (AUNPs) fixada na membrana de nitrocelulose (2). O complexo Proteína S-AUNPs-Anticorpo (3) segue até a área de detecção onde está imobilizado o anticorpo anti-IgG humano, a qual se liga ao complexo formando uma faixa vermelha (coloração em função do AUNPs) que indica o resultado positivo do teste (4). As proteínas conjugadas que não se ligam aos anticorpos anti - IgG humano seguem o fluxo até a linha controle que possui anticorpos anti-proteína S imobilizados,  a ligação desses anticorpos nas proteínas resulta em uma nova marcação de coloração vermelha e consequente confirmação de que a amostra percorreu toda a fita (5). A membrana absorvente no final da fita tem a função de garantir que a amostra atravesse a fita toda por efeito de capilaridade (6).

Figura 1 - Representação esquemática da montagem pela sobreposição das membranas e os principais componentes do ensaio de fluxo lateral para detecção de anticorpos anti - proteína S Sars-CoV-2
Fonte: Adaptado de MIKAWA et al., 2009.