Sensor monitora o corpo pelo suor

Colado sobre a pele, dispositivo indica, em tempo real, a situação de biomarcadores determinantes para o bem-estar, como o nível de glicose e a taxa de ferro. A intenção dos criadores é usá-lo no futuro também para o diagnóstico de doenças

por Paloma Oliveto 12/12/2016 10:00
Valdo Virgo / CB  / D.A Press
Clique na imagem para ampliá-la e saiba mais (foto: Valdo Virgo / CB / D.A Press)
O suor é um dos melhores indicadores da resposta do organismo ao movimento. Além de água, esse fluido é composto por importantes minerais, como sódio, cálcio e magnésio, e metais, cobre e ferro, por exemplo. Também traz informações sobre o nível de glicose, ureia e ácido lático, entre outras. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Northwestern, nos Estados Unidos, desenvolveu um dispositivo que vai permitir verificar esses biomarcadores em tempo real, enquanto uma pessoa se exercita. Trata-se de um pequeno adesivo que, colocado sobre a pele, é lido e interpretado por um smartphone, fornecendo os dados em poucos segundos.

O sensor de microfluidos, o primeiro do tipo, foi descrito na revista Science Translational Medicine desta semana. Mais ou menos do tamanho de uma moeda de R$ 0,25 e com a espessura ainda mais fina, o dispositivo, segundo os cientistas que o desenvolveram, poderá ajudar o esportista a decidir rapidamente se é necessário fazer algum ajuste no exercício, como tomar mais água ou repor eletrólitos, ou mesmo parar e procurar um médico. A ideia é que, quando colocado no mercado, o adesivo seja utilizado por algumas horas e descartado em seguida, como um curativo adesivo.

“O suor é um fluido muito rico, contendo compostos químicos importantes, com informações fisiológicas sobre a saúde”, observa John A. Rogers, químico e físico da Universidade de Illinois que trabalha com nanotecnologia e é coordenador do grupo de pesquisadores responsáveis pelo desenvolvimento do dispositivo. “Criamos um ‘laboratório sobre a pele’, uma interface íntima que permite fazer medições até agora impossíveis por outros sistemas de coleta de suor”, diz.

Yonggang Huang, colaborador de Rogers, conta que a dupla vem trabalhando há muitos anos com o desenvolvimento de eletrônicos que se adaptem à pele para fazer medições. “Já sabemos como colocá-los na epiderme de uma forma natural. Aqui, nosso desafio foi lidar com o fluxo de fluidos e com a necessidade de coletar, estocar e analisar o suor em um dispositivo fino, macio e flexível”, explica. O engenheiro mecânico foi o responsável pelo design do adesivo. “A plataforma de análise do suor que desenvolvemos vai permitir às pessoas monitorar a saúde sem precisar tirar sangue nem usar eletrônicos com fios ou pilhas. Basta uma conexão wi-fi com um smartphone.”

Smartphone O dispositivo passou por estudos de acurácia e durabilidade, realizados com dois grupos de atletas: ciclistas indoor em uma academia e ciclistas que participaram da corrida El Tour de Tucson, uma competição de longa distância em um ambiente árido e complexo. O adesivo foi colado no braço dos voluntários. Quando eles se exercitavam, o suor viajava pelos canais microscópicos do patch e entrava em quatro pequenos compartimentos circulares. Dentro de cada um deles ocorriam reações químicas visíveis pela mudança de cor dos reagentes, que quantificavam o pH e mediam a concentração de glicose, ácido clorídrico e ácido lático. “Escolhemos esses quatro biomarcadores porque eles fornecem um perfil relevante para determinar o status de saúde do esportista”, explica John A. Rogers.

A leitura e a interpretação desses dados são feitas por um smartphone, que, aproximado ao adesivo, aciona um aplicativo que captura a foto e analisa a imagem para calcular as concentrações dos biomarcadores – é como um leitor de código de barras. Além dos quatro parâmetros, o dispositivo determina a taxa de suor e a perda do líquido e armazena amostras a fim de que o usuário leve a um laboratório para análise mais aprofundada, caso necessário. Na fase de testes do adesivo, os pesquisadores compararam a leitura dos biomarcadores dos ciclistas à avaliação laboratorial da mesma amostra de suor e descobriram que os resultados foram compatíveis.

De acordo com Rogers, no futuro, o dispositivo poderá fazer diagnósticos mais sofisticados, inclusive detectando doenças. O adesivo atual já é capaz de encontrar os biomarcadores específicos da fibrose cística, uma enfermidade genética geralmente identificada por meio do teste do suor, pois o gene defeituoso atua sobre as glândulas que o produzem. “Posteriormente, será possível diagnosticar um espectro maior de doenças usando nosso dispositivo”, garante o pesquisador.

• Um estetoscópio usável

Há duas semanas, a dupla de cientistas John A. Rogers e Yonggang Huang, da Universidade de Northwestern, apresentou outro pequeno dispositivo maleável que, colocado na pele ou perto de qualquer superfície do corpo, capta sinais fisiológicos para monitorar a saúde do coração. Além disso, ele reconhece sinais sonoros do corpo. O sensor, que também parece um pequeno curativo, pesa menos que 0,3g e consegue acumular dados contínuos.

“O dispositivo tem densidade de massa muito baixa e pode ser usado para monitoramento cardiovascular, reconhecimento de voz e interfaces homem-máquina no dia a dia”, diz Jeong. “É algo muito confortável e conveniente. Você pode pensar nele como um minúsculo estetoscópio usável”, compara. Os pesquisadores publicaram o anúncio do equipamento na revista Science Advances. “Essas características – ele é fino, macio e tem textura igual à da pele – fornecem habilidades únicas para ‘ouvir’ sons intrínsecos de órgãos vitais do corpo, incluindo pulmões e coração, com consequências importantes para o monitoramento contínuo da saúde fisiológica”, complementa Rogers.

De acordo com os pesquisadores, o dispositivo pode capturar ondas mecânicas que se propagam através de tecidos e fluidos do corpo humano devido à atividade fisiológica normal, revelando assinaturas acústicas características de eventos individuais. Eles incluem a abertura e o fechamento de válvulas cardíacas, vibrações de cordas vocais e mesmo movimentos do trato gastrointestinal. O sensor também pode integrar eletrodos em eletrocardiogramas e eletromiogramas, exames que avaliam a atividade elétrica do coração.

Além disso, devido à habilidade de reconhecimento vocal, poderia ser usado para controle de robôs e drones, melhorando a comunicação de pessoas que sofrem de distúrbios envolvendo o discurso, dizem os pesquisadores. “Nosso objetivo é fazer esse dispositivo prático o suficiente para ser usado na vida diária”, afirma Jeong.

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