Microdispositivo pode monitorar a saúde, germes e poluentes

Micropartículas fluindo através de um canal e passando por campos elétricos, onde são detectados eletronicamente e escaneados por código de barras. [Imagem: Ella Marushchenko and Alexander Tokarev/Ella Maru Studios]

Imagine você querido leitor com um relógio inteligente que analisa continuamente o seu suor ou sangue, capaz de identificar vários tipos de doenças, monitorar a sua saúde, lhe avisar da sua exposição a bactérias, vírus e poluentes perigosos. Imaginou? Bom, esse relógio não existe. Ainda não querido leitor, kkkkk.

Mas agora esse relógio está um pouco mais próximo da realidade, pois engenheiros da Universidade Rutgers (New Jersey, Estados Unidos) inventaram uma tecnologia de biossensor que pode ser usada em handheld (espécie de notebook em miniatura) ou dispositivos vestíveis para monitorar sua saúde e exposição a bactérias, vírus e poluentes perigosos. A tecnologia foi descrita em um estudo publicado no journal Lab on a Chip (DOI: 10.1039/C7LC00035A).

Um dos autores do trabalho, o Prof. Mehdi Javanmard, falou à respeito da tecnologia. “Isso é realmente importante no contexto da medicina personalizada ou monitoração personalizada da saúde”. “Nossa tecnologia permite verdadeiros laboratórios de bolso. Estamos falando de plataformas do tamanho de uma unidade flash USB ou algo que pode ser integrado a um Apple Watch, por exemplo, ou um Fitbit”.

A tecnologia envolve micropartículas de codificação de barras eletronicamente, ou seja, cada micropartícula recebe um código de barras que as identifica e isso poderia ser usado para testar indicadores de saúde e doença, bactérias e vírus, juntamente com o ar e outros contaminantes, disse o Prof. Javanmard. Nas últimas décadas, a pesquisa sobre biomarcadores (indicadores de saúde e doenças como proteínas ou moléculas de DNA) revelou a natureza complexa dos mecanismos moleculares por trás da doença humana. Isso aumentou a importância de testar fluidos corporais para vários biomarcadores simultaneamente, diz o estudo.

“Um biomarcador é muitas vezes insuficiente para identificar uma doença específica devido à natureza heterogênea de vários tipos de doenças, como doenças cardíacas, câncer e doenças inflamatórias”, disse Javanmard, que trabalha na Escola de Engenharia. “Para obter um diagnóstico preciso e um gerenciamento preciso de várias condições de saúde, você precisa ser capaz de analisar biomarcadores múltiplos ao mesmo tempo”.

Biomarcadores do sangue*. [Imagem: https://goo.gl/v5Qt6y]

Biomarcadores bem conhecidos incluem o antígeno prostático específico (PSA), uma proteína gerada pelas células da próstata. Os homens com câncer de próstata geralmente têm níveis elevados de PSA, de acordo com o Instituto Nacional do Câncer.

O hormônio da Gonadotrofina Coriônica humana (hCG), outro biomarcador comum, é medido em kits de teste de gravidez em casa.

Instrumentos ópticos volumosos são a tecnologia de ponta para detectar e medir biomarcadores, mas eles são muito grandes para usar ou adicionar a um dispositivo portátil, disse Javanmard.

A detecção eletrônica de micropartículas permite a utilização de instrumentos ultra compactos para dispositivos portáteis. A técnica dos pesquisadores para partículas de código de barras é, pela primeira vez, totalmente eletrônica. Isso permite que os biossensores sejam encolhidos ao tamanho de dispositivo vestível ou em microdispositivos, diz o estudo.

A tecnologia tem uma eficiência superior a 95% na identificação de biomarcadores e os pesquisadores estão trabalhando para torná-lo 100% segundo os autores. A equipe do Prof. Javanmard também está trabalhando na detecção portátil de microrganismos, incluindo bactérias e vírus causadores de doenças.

“Imagine uma pequena ferramenta que poderia analisar uma amostra de cotonete do que está na maçaneta de um banheiro ou porta da frente e detectar a gripe ou uma grande variedade de outras partículas de vírus”, disse ele. “Imagine encomendar uma salada em um restaurante e testá-la para bactérias E. coli ou Salmonella”.

Esse tipo de ferramenta poderá estar comercialmente disponível em cerca de dois anos, e ferramentas de monitoramento e diagnóstico de saúde poderiam estar disponíveis em cerca de cinco anos, disse Javanmard.

Fontes: Rutgers University, Science Daily, Research & Development.


* Segundo um artigo do Nanocell News (DOI: 10.15729/nanocellnews.2014.10.19.005), biomarcadores são moléculas que estão presente no sangue ou em outros fluidos corporais somente em situações fisiológicas específicas como, na presença de um tumor ou condições patológicas (doenças) definidas. Os biomarcadores também são identificados quando o paciente está realizando um tratamento. Assim, é possível acompanhar se o tratamento está ou não fazendo efeito.

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Sobre Harrson S. Santana

Harrson S. Santana obteve seu doutorado em Engenharia Química pela Universidade de Campinas em 2016. Sua tese de doutorado foi a investigação da síntese de biodiesel em microcanais, utilizando simulações numéricas e ensaios experimentais. Em 2015, ele passou vários meses na Universidade de Glasgow (Reino Unido) desenvolvendo pesquisas na área de impressão 3D. Atualmente, ele é pesquisador associado e professor colaborador da Faculdade de Engenharia Química da Unicamp, trabalhando no desenvolvimento de microplantas químicas e uso de impressoras 3D em processos químicos. Ele publicou vários artigos explorando desde simulações numéricas no desenvolvimento de microdispositivos até o uso de microfluídica em reações químicas e operações unitárias. Seu interesse científico se concentra em fenômenos de transporte em sistemas microfluídicos, impressoras 3D e sistemas robóticos aplicados a processos químicos em microescala.

2 respostas para Microdispositivo pode monitorar a saúde, germes e poluentes

  1. Gabriela Ap. Moreno diz:

    Que legal! Isso me lembrou aqueles Tricorders da série Star Trek… Creio que muitas coisas que foram apresentadas lá, eventualmente, vão virar realidade. Pequenos sensores e laboratórios de bolso são mais reais do que eu imaginava. Achei que isso ainda estava muito em seus primeiros passos, mas aqui deu pra perceber que este tipo de pesquisa está bem avançada. Parabéns pelo texto e obrigada pela informação!

    • Harrson S. Santana diz:

      Obrigado Gabriela pelo seu comentário.
      O objetivo do blog é exatamente esse, de levar informação para todos.
      Informar a população do que está acontecendo nessas áreas.
      Qualquer sugestão que você tiver pode me enviar.

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