Pesquisadores brasileiros desenvolvem biossensores para monitorar diabetes

Um sinal é processado por um biossensor instalado no braço de um par de óculos, que envia os resultados para um computador ou smartphone.

Cientistas brasileiros e norte-americanos desenvolveram um biossensor acoplado em um óculos capaz de medir os níveis de glicose no sangue através das lágrimas de uma pessoa, oferecendo um teste menos invasivo para diabéticos.

Os níveis de glicose precisam ser monitorados com frequência em pessoas com diabetes, uma doença que afeta 62 milhões de pessoas nas Américas e 380 milhões no mundo.

De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o diabetes tem aumentado de maneira alarmante nas últimas décadas – com o aumento mais rápido nos países de baixa e média renda – e pode afetar 580 milhões de pessoas até 2035.

Muitas pessoas com a doença usam um glicosômetro portátil para medir os níveis de glicose no sangue, picando as pontas dos dedos para obter uma amostra de sangue. O processo, que costuma ser repetido várias vezes ao dia, pode ser doloroso e traz risco de infecção.

“As concentrações de vários metabólitos nas lágrimas refletem níveis sangüíneos simultâneos, tornando-os um meio atraente para o monitoramento não invasivo de parâmetros fisiológicos” – Laís Canniatti Brazaca, pesquisadora do Instituto de Química de São Carlos

O biossensor brasileiro pode identificar uma enzima chamada glicose oxidase – amplamente usada para detectar glicose livre em fluidos corporais – em lágrimas, eliminando a necessidade de picadas nos dedos. Também pode medir os níveis de açúcar no sangue, vitaminas e álcool.

Os biossensores são capazes de medir reações biológicas ou químicas e gerar um sinal proporcional à concentração de uma substância específica. Eles estão cada vez mais sendo projetados e usados ​​para acelerar os resultados dos testes laboratoriais, monitorar as condições de saúde, diagnosticar e prevenir doenças, mesmo em alguns países em desenvolvimento, como o Brasil.

Pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos da Universidade de São Paulo, juntamente com cientistas do Departamento de Nanoengenharia da Universidade da Califórnia, em San Diego, imobilizaram a enzima em um eletrodo acoplado a um circuito com um fluxo constante de elétrons e instalaram o dispositivo na almofada do nariz do par de óculos. O usuário deve produzir lágrimas expondo seus olhos a uma substância sensível aos olhos que estimula a glândula lacrimal.

Quando as lágrimas entram em contato com a glicose oxidase, ela altera o fluxo de elétrons, produzindo um sinal que é gravado e processado pelo dispositivo instalado no braço dos óculos, que envia os resultados em tempo real para um computador ou smartphone.

Laís Canniatti Brazaca, médica e pesquisadora do Instituto de Química de São Carlos e um dos autores do estudo publicado na Biosensors and Bioelectronics, disse ao SciDev.Net : “As concentrações de vários metabólitos nas lágrimas refletem níveis sanguíneos simultâneos, tornando-os atraentes. meio para monitoramento não invasivo de parâmetros fisiológicos”.

Além de indolor, o biossensor pode“ diminuir o risco de infecções em pessoas que usam frequentemente glicosímetros”, acrescentou Brazaca.

Ela disse que o dispositivo também pode medir níveis de vitaminas e álcool no sangue “simplesmente trocando o eletrodo acoplado às almofadas nasais dos óculos”.

Usando a mesma abordagem, uma equipe de pesquisadores do Instituto Químico da Universidade Estadual de São Paulo criou um biossensor capaz de detectar e quantificar proteínas de biomarcadores para o diagnóstico clínico de doenças negligenciadas e doenças degenerativas crônicas, como certos tipos de câncer.

Paulo Roberto Bueno, engenheiro de materiais do Instituto de Química da Universidade Estadual de São Paulo, disse: “A idéia é realizar o exame usando apenas uma gota de sangue no dispositivo”.

Essa abordagem simples pode melhorar o diagnóstico de doenças por profissionais médicos, ou pelos próprios pacientes em casa, auxiliados pelo software de inteligência artificial.

Os pesquisadores esperam comercializar o novo dispositivo dentro de três anos. No caso do biossensor à base de óculos, ainda não há previsão de que o dispositivo chegue ao mercado.

Cleverton Pirich, bioquímico da Universidade Federal do Paraná, Brasil, disse que, embora os benefícios dos biossensores para melhorar a qualidade de vida e a saúde humana sejam conhecidos, ainda há um longo caminho pela frente até que esses dispositivos sejam produzidos e comercializados em larga escala em países como o Brasil.

No entanto, ele argumenta que esses dispositivos têm um grande potencial no diagnóstico e prevenção de doenças negligenciadas nos países em desenvolvimento ou mesmo em desordens genéticas que podem ser diagnosticadas logo após ou mesmo antes do nascimento.

“Aumentar o investimento público e privado em projetos de pesquisa em inovação nessa área seria a principal maneira de acelerar todos esses processos”, acrescenta ele.


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