Pesquisadores do KIST e da Northwestern University desenvolveram um novo dispositivo que monitora as condições de saúde por meio da análise do suor, sem exigir atividade física. Este dispositivo, que utiliza a produção de suor estimulada por drogas, oferece uma alternativa indolor aos exames de sangue e é particularmente útil para indivíduos com mobilidade limitada. (Conceito do artista.) Crédito: SciTechDaily.com
Testes clínicos bem-sucedidos em pacientes pediátricos com fibrose cística usando um dispositivo flexível que permite estimulação das glândulas sudoríparas e biossensorização simultânea. Pesquisa colaborativa de dois anos entre PEITO e Universidade do Noroeste.
O suor contém biomarcadores que podem monitorar diversas condições de saúde, desde diabetes até doenças genéticas. A amostragem de suor, ao contrário da coleta de sangue, é preferida pelos usuários devido à sua natureza indolor. No entanto, para obter nutrientes ou hormônios suficientes do suor para testes, anteriormente era necessária atividade física intensa para induzir o suor. Este método apresentou desafios para indivíduos com mobilidade limitada.
Ilustração e fotografia do dispositivo capaz de administrar medicamentos para indução do suor e monitoramento simultâneo de biomarcadores no suor. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia
Desenvolvimento de um novo dispositivo de monitoramento do suor
Kim Joohee, do Centro de Pesquisa Biônica do Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia (KIST), e o professor John A. Rogers, da Northwestern University, anunciaram em conjunto o desenvolvimento de um dispositivo conveniente de monitoramento do suor que não requer atividade física, mas fornece estimulação medicamentosa por meio de a pele. Ao contrário dos métodos anteriores que induziam o suor através do exercício, este dispositivo administra medicamentos que estimulam as glândulas sudoríparas através da pele.
A equipe de pesquisa desenvolveu um dispositivo flexível capaz de fornecer medicamentos às glândulas sudoríparas, aplicando uma corrente a um hidrogel contendo medicamentos. Este dispositivo, pequeno e macio, pode ser facilmente fixado à pele. O suor induzido pela droga é coletado em canais microfluídicos dentro do dispositivo e analisado em busca de biomarcadores usando biossensores. Isto permite a análise de biomarcadores no suor, reduzindo a necessidade de visitas hospitalares complicadas para testes e diminuindo o risco de contaminação por biomarcadores durante os testes, aumentando assim precisão.
Uma criança com o aparelho tradicional conectado ao braço esquerdo e o aparelho desenvolvido aderido ao braço direito, administrando medicamentos para estimular as glândulas sudoríparas. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia
Aplicação em Acompanhamento Pediátrico
O aparelho desenvolvido pela equipe de pesquisa foi acoplado em bebês com fibrose cística e a concentração de cloreto, biomarcador do suor, foi confirmada. Os resultados foram consistentes com os obtidos a partir de métodos tradicionais de análise utilizando suor coletado em hospitais, com precisão superior a 98%.
Além disso, a estabilidade do dispositivo na pele foi garantida pela confirmação da temperatura da pele e dos valores de pH. Como a fibrose cística se manifesta principalmente durante a infância, é necessária a monitorização contínua da progressão da doença e da condição física. Com esse dispositivo, o monitoramento pode ser feito facilmente em casa, reduzindo o estresse psicológico e físico do paciente pediátrico e de seus cuidadores.
(Esquerda) Gráfico mostrando mais de 98% de concordância entre o método diagnóstico tradicional e os resultados da análise de biomarcadores do dispositivo desenvolvido para cinco pacientes. (Direita) Gráfico comparando a percepção da dor vivenciada pelos pacientes durante o monitoramento da doença utilizando o método diagnóstico tradicional e o dispositivo desenvolvido. O gráfico indica que o dispositivo desenvolvido causa menos desconforto em comparação ao método diagnóstico tradicional. Crédito: Instituto Coreano de Ciência e Tecnologia
Aplicações potenciais e perspectivas futuras
Este dispositivo recentemente desenvolvido contribui para a expansão da tecnologia não invasiva de monitoramento de doenças baseada no suor também em adultos saudáveis. Além disso, a tecnologia de administração de medicamentos através da pele pode ser utilizada não só para induzir o suor, mas também para aumentar a taxa de administração de medicamentos em áreas localizadas, tais como doenças da pele ou feridas, acelerando assim a recuperação.
Kim Joohee declarou: “Através de dois anos de pesquisa colaborativa com a Northwestern University, não apenas abordamos as limitações dos métodos existentes para induzir o suor, mas também alcançamos sucesso na pesquisa clínica, nos aproximando um passo da comercialização”. O professor John A. Rogers acrescentou: “Planejamos realizar estudos clínicos e comercialização em larga escala, incluindo adultos, no futuro”.
Referência: “Uma plataforma miniaturizada com interface de pele para indução desencadeada, captura e análise multicomponente colorimétrica de volumes de microlitros de suor” por Joohee Kim, Seyong Oh, Da Som Yang, Larissa Rugg, Radhika Mathur, Sung Soo Kwak, Seonggwang Yoo, Shupeng Li, Evangelos E. Kanatzidis, Geumbee Lee, Hong-Joon Yoon, Yonggang Huang, Roozbeh Ghaffari, Susanna A. McColley e John A. Rogers, 23 de fevereiro de 2024, Biossensores e Bioeletrônica.
DOI: 10.1016/j.bios.2024.116166
