Uma desvantagem dos sensores médicos que testam o suor humano:você precisa suar.

Suar pelo esforço ou uma temperatura ambiente sufocante pode ser impraticável para alguns pacientes e inseguro para outros. E a menos que estejam na segunda etapa do Tour de France, é improvável que os pacientes queiram suar o dia todo para o benefício de uma leitura do sensor.

Mas pesquisadores da Universidade de Cincinnati descobriram uma nova maneira de estimular as glândulas sudoríparas em pequenas, área isolada de pele para que os sujeitos possam ficar frescos e confortáveis ​​e realizar sua rotina diária sem passar horas em uma esteira.

O professor da UC Jason Heikenfeld e o graduado da UC Zachary Sonner criaram um dispositivo do tamanho de um Band-Aid que usa um estimulante químico para produzir suor, mesmo quando o paciente está relaxado e tranquilo. Os sensores também podem prever quanto os pacientes suam, um fator importante na compreensão dos hormônios ou produtos químicos medidos pelos biossensores. O estudo foi publicado em 25 de julho na revista nanotecnologia Lab on a Chip .

"O desafio não é apenas apresentar novos avanços tecnológicos como este, mas também trazendo todas essas soluções de tecnologia juntas em um dispositivo confiável e fabricável, "Heikenfeld disse.

Ele cofundou uma empresa de biossensores, Eccrine Systems, Inc., que está perseguindo exatamente isso.

Os sensores biomédicos fazem parte de uma indústria de dispositivos médicos avaliada em US $ 88 bilhões nos Estados Unidos, de acordo com a empresa de pesquisa de mercado IbisWorld. A indústria está preparada para ver um crescimento explosivo nos próximos cinco anos com o advento de novas tecnologias e o aumento da concorrência.

Heikenfeld ajudou a lançar a empresa de biossensores de Cincinnati em 2013 com a ajuda do programa Technology Accelerator da UC. Ele atua como diretor de ciências da Eccrine System e foi recentemente nomeado vice-presidente assistente de assuntos empresariais e comercialização de tecnologia da UC.

O trabalho da empresa está atraindo a atenção internacional pela maneira profunda como pode mudar o diagnóstico e o monitoramento da saúde, ele disse.

"Os médicos adorariam saber se as concentrações químicas estão aumentando ou diminuindo ao longo do tempo, "Heikenfeld disse." Qual era a sua linha de base antes de você ficar doente? Então, medindo a mudança nas concentrações, sabemos ainda mais sobre o quão doente você está ou a rapidez com que está melhorando. "

A análise de sangue é considerada o padrão ouro para análise biométrica. Mas o teste biométrico com sangue é invasivo e geralmente requer o uso de um laboratório. É muito mais difícil para os médicos monitorarem o sangue continuamente por horas ou dias.

O suor fornece uma alternativa não invasiva, com marcadores químicos que são mais úteis no monitoramento da saúde do que saliva ou lágrimas, Heikenfeld disse.

"As pessoas por muito tempo ignoraram o suor porque, embora possa ser um fluido de qualidade superior para biomarcadores, você não pode confiar em ter acesso a ele, "Heikenfeld disse." Nosso objetivo era conseguir métodos para estimular o suor sempre que necessário - ou por dias. "

Heikenfeld, também diretor do Laboratório de Novos Dispositivos da UC, estuda o problema há sete anos. Os cientistas dizem que o suor fornece muitas das mesmas informações úteis sobre os pacientes que o sangue. O problema sempre foi obter a mesma amostra consistente possível com uma coleta de sangue padrão, ele disse.

"Acreditamos que os solutos que você encontra no sangue, você encontrará no suor, "disse ele." Temos postulado isso há algum tempo e, a partir de agora, não vi nada para mudar nossa hipótese. "

Testar o suor tem outros benefícios possíveis em relação ao sangue, ele disse.

"Se você fizer uma coleta de sangue, você obtém um ponto de dados, "disse ele." Em muitos casos, os médicos adorariam saber se as concentrações estão aumentando ou diminuindo ao longo do tempo. "

Para o estudo, os pesquisadores aplicaram sensores e um gel contendo carbacol, um produto químico usado em colírios, ao antebraço do sujeito por 2,5 minutos.

Eles usaram três métodos para obter dados do sensor:o gel e os sensores sozinhos e em combinação com o enchimento de espuma de memória (para fornecer um melhor contato entre o sensor e a pele) e iontoforese, uma corrente elétrica de 0,2 miliamperes que conduz uma pequena quantidade de carbacol para a camada superior da pele e estimula localmente as glândulas sudoríparas, mas não causa sensação física ou desconforto.

Em seguida, eles registraram os dados obtidos do suor do sujeito por 30 minutos usando sensores que mediram as concentrações de eletrólitos no suor. O carbacol foi eficaz em induzir a sudorese sob o sensor por até cinco horas. Heikenfeld disse que um estudo subsequente gerou resultados de sensores bem-sucedidos por vários dias usando esse processo para estimular o suor.

Eles usaram um corante sensível ao pH para observar os resultados. A tinta laranja ficou azul quando reagiu com o suor. Isso demonstrou que as glândulas sudoríparas foram estimuladas uniformemente em toda a área do sensor.

"Este trabalho representa um salto significativo em tecnologia de detecção de suor, "concluiu o estudo.

"Imagine ser capaz de monitorar pacientes cardíacos depois de terem alta do hospital, ou prevenir a desidratação em atletas ou até mesmo ajudar a garantir que seu corpo esteja obtendo as concentrações exatas de um medicamento prescrito, "Heikenfeld disse.

"O objetivo final é conveniência e confiabilidade para aplicações biomédicas, "disse o ex-aluno Sonner, autor principal do artigo.

"O objetivo final é transformar a ideia de um teste de bancada em um dispositivo portátil - talvez para pessoas em empregos de alto estresse, como pilotos de avião - e analisá-los quanto ao estresse, "Sonner disse." Se você é um piloto, você não pode fazer coleta de sangue enquanto está pilotando o avião. Mas um sensor pode analisar o suor para que possamos começar a entender como seu corpo responde a situações estressantes. "

O estudo chega em um momento em que muitos consumidores estão assumindo um papel mais ativo no monitoramento da química do seu próprio corpo e usando tecnologia vestível para monitorar seu progresso em direção a alguma meta atlética ou de bem-estar.

Os sensores desenvolvidos pela UC podem ajudar a rastrear mudanças em hormônios como o cortisol, que é liberado quando alguém está sob estresse.

"Os níveis de cortisol podem ajudar os treinadores a saber o quão duro eles precisam treinar um atleta até que eles o pressionem demais, " ele disse.

Esse é o momento em que o desempenho atlético começa a cair enquanto a chance de lesão aumenta drasticamente, ele disse.

Os usos possíveis vão muito além dos atletas olímpicos. O Laboratório de Pesquisa da Força Aérea dos EUA na Base da Força Aérea de Wright-Patterson, um parceiro de pesquisa da UC, está extremamente interessado em medir o cortisol em pilotos que enfrentam situações mental e fisicamente estressantes. Monitorar sua saúde e desempenho ao longo do tempo usando sensores não invasivos seria extremamente útil, Heikenfeld disse.

Da mesma forma, pode ser útil para pacientes que desejam realizar monitoramento de saúde regular em casa após uma cirurgia, Sonner disse.

"É particularmente útil para consultas de acompanhamento, onde normalmente há algum tipo de teste de sangue que precisa ser feito. Eles poderiam usar um adesivo descartável por 20 minutos em vez disso, "Sonner disse.

E economizando tempo e dinheiro de uma ida desnecessária ao laboratório de sangue ou ao consultório médico:vale muito a pena o suor.