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Hackeando o corpo humano com tatuagens temporárias e pequenos implantes

Quando os dispositivos podem acompanhar todos os passos que tomamos e partes do corpo são feitas em impressoras 3D, parece estranhamente primitivo que as pessoas com diabetes ainda tenham que cutucar os dedos todos os dias para verificar o nível de açúcar no sangue. Não é de surpreender que essa seja uma das grandes razões pelas quais muitos pacientes com diabetes deixam a desejar quando se trata de administrar suas condições - eles se cansam de todas as picadas de alfinete.

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Mas o alívio das pontas dos dedos doloridos parece estar a caminho, na forma de um simples prazer de infância - a tatuagem temporária. Uma equipe de pesquisa da Universidade da Califórnia, em San Diego, criou um sensor flexível impresso em papel de tatuagem fino que adere à pele de uma pessoa. Uma vez ligados, os eletrodos da tira geram uma corrente suave por cerca de 10 minutos após cada refeição. Essa corrente extrai glicose, transportada pelo corpo por íons de sódio carregados positivamente, mais perto da superfície da pele. Ao medir a intensidade da carga sob a pele, o sensor estima a quantidade de glicose - o açúcar que os diabéticos têm dificuldade em quebrar - está na corrente sanguínea.

Um dispositivo chamado GlucoWatch, aprovado pela FDA em 2001, operava com o mesmo princípio geral, mas nunca foi utilizado. O problema era que isso causava irritações na pele e muitas vezes dizia às pessoas que seus níveis de açúcar no sangue estavam mais altos do que realmente eram.

Até agora, a tatuagem temporária evitou esses problemas, em parte porque usa uma corrente elétrica mais baixa. Sete pessoas com idades entre 20 e 40 anos, que participaram de um teste, relataram nada mais do que um leve formigamento quando a tatuagem estava tomando medidas. E essas medições, reunidas depois de refeições ricas em carboidratos de refrigerantes e sanduíches, eram muito semelhantes às leituras de açúcar no sangue tiradas através dos tradicionais dedos.

Cada tatuagem dura um dia, antes de precisar ser substituída. Isso pode soar bastante ineficiente, mas as tiras de sensor de açúcar no sangue são baratas - apenas alguns centavos cada, de acordo com a pesquisadora Amay Bandodkar.

Em seu estágio experimental, a tatuagem temporária não pode fornecer a pessoa usando um valor numérico do seu nível de açúcar no sangue. Mas o objetivo é dar a tatuagem capacidades Bluetooth que lhe permitam enviar os dados diretamente para um dispositivo móvel ou um consultório médico.

As tatuagens temporárias de diabetes não estarão na farmácia do seu bairro tão cedo. A pesquisa de San Diego foi feita para criar uma prova de conceito. A abordagem funcionaria e quão bem? Mas, com base nos resultados, Bandodkar acredita que tatuagens temporárias também poderiam ser usadas para medir outros compostos no sangue, como medicamentos ou níveis de álcool.

O corpo elétrico

A ideia de usar impulsos elétricos para manipular ou tratar doenças não é novidade - o primeiro marcapasso foi implantado em um corpo humano em 1958. Mas até muito recentemente, os dispositivos geralmente eram desajeitados e não particularmente precisos, muitas vezes estimulando mais circuitos neurais do que precisavam. para.

Agora, no entanto, um novo campo de pesquisa médica, às vezes referido como "eletrocêuticos", está tomando forma. Envolve o uso de dispositivos eletrônicos implantáveis ​​para controlar os circuitos neurais do corpo - e opera de acordo com a teoria de que, se você puder mapear o caminho neural de uma doença, poderá usar minúsculos eletrodos para tratá-la. Concentrando-se em neurônios particulares, os tratamentos poderiam ser muito mais precisos do que inundar todo um sistema com drogas.

A GlaxoSmithKline, empresa farmacêutica e de saúde britânica, já está apostando nesse tipo de pesquisa bioelétrica. Criou um fundo de US $ 50 milhões para apoiar até sete startups de dispositivos no campo e, no ano passado, destinou outros US $ 5 milhões para um Innovation Challenge Fund (Fundo de Desafio da Inovação) para incentivar os pesquisadores a desenvolver dispositivos bioelétricos.

Os Institutos Nacionais de Saúde também anunciaram no final do ano passado que gastarão quase US $ 250 milhões nos próximos seis anos para mapear as vias neurais e atividades elétricas de cinco sistemas de órgãos diferentes e, em seguida, desenvolver dispositivos que possam se conectar ao sistema apropriado. nervos e combater doenças nesses órgãos. Este não será um empreendimento pequeno. Os pesquisadores precisarão ser capazes de identificar quais nervos fazem o que para um órgão, para que eles saibam onde aplicar a carga elétrica.

Mas já, dispositivos bioeletrônicos estão mostrando onde a medicina está indo:

  • No início deste mês, a Food and Drug Administration (FDA) aprovou um dispositivo que estimula os nervos do estômago para ajudar pessoas obesas a perder peso. O Sistema Recarregável Maestro consiste em um pequeno disco, implantado sob a pele contra as costelas, que gera um pulso elétrico. Esse pulso envia sinais que bloqueiam o nervo vago, resultando na sensação de plenitude da pessoa.
  • No ano passado, o FDA liberou um dispositivo implantado perto da clavícula que gentilmente choca o nervo hipoglosso sob o queixo. É um novo tipo de tratamento para a apnéia do sono, a condição em que as pessoas param de respirar durante o sono porque suas vias aéreas estão temporariamente fechadas. Os pulsos elétricos são projetados para manter as vias aéreas abertas.
  • Mais da metade dos pacientes com artrite reumatóide grave em um estudo clínico recente em Amsterdã, disse que sua dor foi reduzida após um dispositivo implantado em seus pescoços. Usando um ímã, os pacientes foram capazes de ligar o aparelho por três minutos todos os dias. Os impulsos elétricos resultantes reduziram o número de células do sistema imunológico que viajam para suas articulações, facilitando a inflamação que causa dor.
  • Pesquisadores na Alemanha conseguiram reduzir a pressão sanguínea de ratos em até 40% com um dispositivo que envolve um nervo no pescoço. Os cientistas disseram que a pressão sanguínea caiu cinco segundos após o nervo ser estimulado.
  • No final do ano passado, o FDA aprovou o primeiro dispositivo de neuromodulação sem fio que pode ajudar a aliviar a dor crônica nas costas e nas pernas. O pequeno dispositivo implantável, com apenas alguns centímetros de comprimento, desencadeia uma reação que permite ao cérebro remapear sinais específicos de dor.
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