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Um dispositivo de monitoramento de sangue inspirado em mosquitos

O mosquito é responsável por mais mortes do que qualquer outro animal na Terra, graças ao seu hábito de espalhar doenças como a malária e a dengue. Mas estudar o jab da sanguessuga do mosquito pode apenas ajudar os cientistas a salvar vidas em risco de outra doença: o diabetes.

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Pesquisadores da Universidade de Calgary, no Canadá, desenvolveram um “e-mosquito”, um dispositivo que perfura a pele como as peças bucais de um mosquito e extrai uma pequena quantidade de sangue de um capilar para usar no teste de glicose. Incorporado em uma pulseira de relógio, o e-mosquito pode ser programado para picar a pele automaticamente várias vezes ao dia e analisar os resultados, aliviando as pessoas com diabetes da necessidade de testar a glicose no sangue da maneira tradicional, enfiando o dedo. e limpando o sangue em uma tira de teste. Pessoas com diabetes têm que monitorar cuidadosamente seus níveis de açúcar no sangue; as pessoas com diabetes tipo 1 às vezes pica os dedos até oito vezes por dia.

“A ideia é se livrar completamente da picada do dedo e da logística em torno da picada do dedo, que são realmente incômodas”, diz Martin Mintchev, pesquisador sênior do projeto. “Para as crianças, em particular, os idosos e as pessoas cegas, este é um exercício muito pesado várias vezes ao dia.”

Mintchev e sua equipe trabalham no e-mosquito há uma década. O material que eles usaram originalmente para o atuador - a parte do dispositivo que move a agulha - tornou-o grande e volumoso. Mas a invenção de um novo material chamado liga de memória de forma, um metal composto que se contrai ou expande com corrente elétrica, provou ser um benefício. Uma pequena quantidade de liga de memória de forma pode fornecer uma força forte, o que permitiu à equipe miniaturizar o dispositivo para seu tamanho atual de relógio.

"Ele pode penetrar na pele com muito maior força e maior controlabilidade e um uso mínimo de eletricidade", diz Mintchev. Além disso, como uma picada de mosquito, é quase indolor.

emosquito.jpg Uma renderização da construção do e-mosquito. (Universidade de Calgary)

O protótipo atual consiste em um “relógio” superior com o atuador, uma bateria e display de LED e vários outros componentes, com um cartucho inferior conectado com a agulha e as tiras de teste. Embora o protótipo atual caiba no pulso, em teoria o dispositivo pode ser amarrado em quase qualquer parte do corpo. Haverá desafios antes que o dispositivo esteja pronto para o mercado. Agora, enquanto o e-mosquito pode atingir um capilar de forma confiável, nem sempre traz sangue suficiente para a superfície. Nesse sentido, é realmente semelhante a um mosquito, que raramente deixa uma poça de sangue na superfície da pele. Mintchev e sua equipe poderiam equipar o dispositivo com uma agulha maior, mas isso frustraria a ideia de o dispositivo ser minúsculo e indolor. Então, o que eles esperam fazer é desenvolver uma agulha que funcione como um sensor. A agulha penetraria na pele e o sensor verificaria o sangue enquanto ainda estava incorporado, transmitindo os resultados sem fio.

"A tecnologia de hoje tem a capacidade de fazer isso", diz Mintchev. "Isso requer um pouco mais de trabalho de nós, é claro."

Eles também estão interessados ​​em ver se o dispositivo pode funcionar ao lado de um pâncreas artificial, um dispositivo que monitora de forma contínua e automática os níveis de glicose e administra insulina. O primeiro pâncreas artificial foi aprovado pelo FDA no ano passado; Mintchev e sua equipe se perguntam se a tecnologia do e-mosquito poderia de alguma forma ser combinada com modelos mais novos para fornecer um melhor monitoramento contínuo.

Mintchev diz que um e-mosquito pronto para consumo pode estar no mercado em menos de três anos, dependendo da aprovação da FDA. Neste momento, ele estima o custo de usar o dispositivo como cerca de duas vezes mais do que usando a tecnologia tradicional de furador de dedos e tira de glicose. Mas com o tempo esse custo pode cair, diz ele.

"Tenho certeza de que, quando produzido em massa, ele se tornará realmente competitivo para a perfuração tradicional do dedo", diz ele.

Um dispositivo que ajuda pessoas com diabetes a eliminar a picada do dedo tem sido uma espécie de santo graal para os cientistas. Muitas pessoas com diabetes precisam testar a glicose a cada poucas horas, mesmo durante o sono. Diz-se que a Apple está conduzindo secretamente testes de viabilidade de um sensor óptico que pode medir os níveis de glicose de forma não invasiva, lançando uma luz através da pele, supostamente despejando centenas de milhões de dólares no projeto. O Google está trabalhando em seu próprio monitor contínuo de glicose. Mas desenvolver dispositivos de monitoramento de glicose contínuos e bem sucedidos, invasivos ou não, é um empreendimento notoriamente difícil. Um ex-consultor do setor de diabetes, John L. Smith, escreveu um livro inteiro sobre os fracassos de várias tecnologias contínuas de monitoramento de glicose, nas quais ele descreve pequenas tecnologias de agulha como o e-mosquito como “um tema tecnológico recorrente”. tentou muitas vezes ao longo dos anos, mas ainda tem que dar frutos.

Para o bem dos 1, 25 milhões de americanos com diabetes tipo 1, espera-se que o e-mosquito tenha um resultado mais bem-sucedido.

Um dispositivo de monitoramento de sangue inspirado em mosquitos