Seu corpo faz alertas sobre muitos aspectos da sua saúde. Seu estômago roncando o pede para comer. Um bocejo o alerta que está cansado. Seu corpo também dá muitos outros sinais valiosos, mas que precisam de tecnologia para serem detectados. Os cientistas estão procurando por novas formas de usar os sinais do seu corpo para melhorar sua saúde e controlar doenças.

Equipamentos que rastreiam atividade física, como alguns relógios esportivos, estão ajudando as pessoas a desenvolver e manter hábitos saudáveis. Esses aparelhos também são portas abertas para as pessoas participarem de pesquisas sobre saúde. Agora pesquisadores estão desenvolvendo aparelhos mais avançados, chamados biossensores, que medem sinais biológicos, químicos e físicos de saúde.

“A variedade de biossensores usados por pesquisadores, clínicos e pessoas em geral está aumentando!, diz Dra. Seila Selimovic, especialistta em biossensores no NIH (National Institutes of Health). “Alguns biossensores aceleram resultados de testes, de modo que o trattamento pode começar mais cedo. Outros oferecem benefício do monitoramento contínuo das condições de saúde. Biossensores funcionam de forma fascinante. Eles usam atração química, correntes elétricas, sistemas de detecção de luz e tecnologia de sensoriamento sem fio.”

O termômetro de mercúrio foi uma das primeiras tecnologias de biossensores usadas na medicina. Nos termômetros modernos, mercúrio foi substituído por sistemas sensíveis à temperatura mais seguros. Porém, o objetivo continua sendo o mesmo: detectar alterações na temperatura corporal.

Outro biossensor comum é o teste de gravidez caseiro. Esse teste usa tiras que mudam de cor para detectar hormônios da gravidez na urina. Testes de gravidez ainda são feitos em laboratórios, porém a eficiência dos caseiros oferece alternativa confiável.

Em partes do mundo onde a saúde pública não está rapidamente disponível, pesquisadores esperam introduzir teste rápidos para pessoas que moram em regiões remotas que detectam influenza, HIV e hepatite C. Novas tecnologias de biossensores podem agora ser combinadas com câmeras de celulares e sinais wireless. Esses avanços tornam os testes médicos mais portáteis e acessíveis do que os equipamentos de laboratórios.

Biossensores também podem ser usados para monitorar continuamente as condições de saúde. Monitores de nível de oxigênio no sangue atualmente são comuns em hospitais e na casa de pacientes. Esses aparelhos detectam alterações no nível de oxigênio na corrente sanguínea. Uma queda abrupta do nível de oxigênio pode ocasionar lesão cerebral e requer atendimento médico rápido. Monitores de nível de oxigênio são ideais para pessoas com problemas cardíacos e pulmonares, que passaram por anestesia, ou que estão recebendo tratamento neonatal, de emergência ou na UTI. Outros biossensores podem ser usados para monitorar continuamente os níveis de açúcar no sangue, pressão sanguínea ou frequência cardíaca. 

Sensores flexíveis estão tornando possíveis cada vez mais tipos de monitoramentos. Uma equipe de engenheiros, liderada por Dr. Patrick Mercier e Dr. Joseph Wang da Universade da Califórnia em San Diego, está desenvolvendo um sensor flexível que mede os níveis de álcool no sangue. Ele se parece com uma tatuagem temporária. Esse sensor libera químico que promove a sudorese na pele e então detecta álcool na transpiração. Então, o sensor envia informações em fio para um laptop ou celular. Aparelhos similares estão sendo desenvolvidos para outros grupos a fim de monitorar fibrose cística e outras condições médicas.

Na Universiade de Minnesota, um grupo de pesquisadores liderado pelo Dr. Michael McAlpine desenvolveu tintas para imprimir em 3-D sensores que são flexíveis e sensíveis. Esses sensores podem ser usados para detectar movimentos como o flexionar de um dedo. Eles podem ser impressos diretamente sobre a pele e usados para detectar sinais corporais como o pulso. Eles também detectam químicos no ambiente que são usados para alerta de perigo.

O NIH também apóia pesquisa para o uso de sensores para obter dados sobre o ambiente e outros fatores envolvidos na asma infantil. Esses sistemas de sensores monitoram a que crianças estão expostas e suas reações. Por exemplo, Dr. Zhenyu Li, engenheiro biomédico na Universidade de George Washington, está desenvolvendo um sensor que pode ser usado o punho da criança para detectar formaldeído, um poluente que pode engatilhar ataques de asma.

“Pesquisadores não possuem, no momento, ferramentas que possam monitorar os gatilhos ambientais, respostas fisiológicas e comportamento sem interromper atividades normais”, diz Dr. Li. Há muitos gatilhos diferentes para ataques de asma, explica. Ele espera ter um protótipo de sensor que possa começar a testar em pacientas. Ele também trabalha em um aparelho que pode ser colocado na casa da criança para detectar vários poluentes no ar, como aqueles encontrados na fumaça de cigarro e alguns produtos manufaturados de madeira.

Biossensores também podem ser colocados dentro do corpo. Dra. Natalie Wisniewski, engenheira bioquímica, está desenvolvendo sensores miniatura que podem ser injetados sob a pele. Esses sensores automaticamente rastreiam químicos no corpo sem extrair sangue. Eles continuamente examinam múltiplos fatores de uma vez. Normalmente você precisaria estar em um hospital para ter seu corpo monitorado quimicamente constantemente. Com essa tecnologia, informações sobre os químicos em seu corpo podem ser acessadas imediatamente de qualquer lugar.

Uma vez implantados sob a pele, tais biossensores podem durar por meses ou anos. Eles podem monitorar várias funções corporais pelas alterações químicas. Toda essa informação pode ser coletada por um aplicativo para celular e compartilhada com seu médico.

“Sensores de saúde têm o potencial de melhorar dramaticamente como praticamos medicicna e mudar o foco de tratamentos reativos para manutenção preventiva”, diz Dra. Wisniewski. Biossensores estão se tornando rapidamente parte das rotinas normais de cuidados médicos. Novas tecnologias de sensores estão abrindo muitas possibilidades para melhorar a saúde.

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Créditos:
Tradução: copyright © 2017 por Helio Augusto Ferreira Fontes
Texto: NIH - National Institutes of Health