Uma equipe de pesquisadores da National Tsing Hua University e da National Cheng Kung University, ambos em Taiwan, desenvolveu um baixo custo, pacote de sensor médico portátil que tem o potencial de alertar os usuários sobre problemas médicos que vão desde problemas cardíacos graves a câncer, de acordo com um estudo publicado no ECS Journal of Solid State Science and Technology .

Os dispositivos médicos portáteis tornaram-se parte integrante dos cuidados de saúde holísticos, exibindo um enorme potencial de monitoramento, terapêutica médica, diagnóstico, e fitness e bem-estar. Quando combinados com instrumentos de ponto de atendimento de bancada usados ​​em hospitais e centros de atendimento de urgência, os indivíduos são capazes de aumentar as medidas de cuidado preventivo e obter uma visão mais completa de sua saúde.

De acordo com o documento de acesso aberto, "Biossensores baseados em transistor de efeito de campo e um dispositivo portátil para cuidados de saúde pessoais, "pesquisadores relataram o projeto, desenvolvimento, fabricação, e prototipagem de um dispositivo baseado em transistor de baixo custo que pode medir a proteína C reativa (CRP) na corrente sanguínea, que, quando elevado, indica inflamação que pode estar ligada a ataque cardíaco, golpe, doença arterial coronária, e uma série de outros diagnósticos médicos.

"Este dispositivo será feito eventualmente como um pequeno dispositivo portátil, que pode se conectar facilmente a um smartphone através de Bluetooth ou WiFi, "disse Yu-Lin Wang, professor da National Tsing Hua University e co-autor do estudo. “Os dados podem ser coletados em um aplicativo e os usuários podem enviar esses dados para seus médicos. A operação é tão simples quanto o medidor de açúcar no sangue, onde qualquer um pode fazer o teste com uma gota de sangue em qualquer lugar, a qualquer momento."

Por causa da alta concentração de sal nas amostras de sangue, a precisão e o desempenho de biossensores baseados em transistor de efeito de campo (FET) à base de silício costumam ser prejudicados. Wang e a equipe de pesquisadores reconheceram esta emissão e desenvolveram um transistor de alta mobilidade de elétrons (HEMT) baseado em GaN em resposta, que não sofre da mesma degradação de desempenho devido à inércia química do GaN. Embora o GaN seja mais caro do que o silício, avanços na microfabricação permitem o desenvolvimento de um HEMT extremamente pequeno, reduzindo significativamente os custos e abrindo caminho para um dispositivo acessível para produção em massa.

Embora os biossensores baseados em FET exibam uma série de benefícios potenciais, existem barreiras tecnológicas significativas a serem superadas antes que os dispositivos sejam aplicáveis. Como os FETs são extremamente sensíveis, ainda tem o potencial de ser instável, muitas vezes é difícil desenvolver um sensor que produza resultados consistentes. Para tornar seu dispositivo confiável além de acessível, a equipe começou a buscar novos, maneiras inovadoras de causar o mínimo de interrupção possível. Isso foi conseguido usando um sistema de medição de pulsos muito curtos.

"Também desenvolvemos uma metodologia para superar o efeito de triagem de carga, que é frequentemente visto em biossensores baseados em FET, "Disse Wang." Esta metodologia nos permite detectar a proteína alvo sem a necessidade de diluir ou remover o sal das amostras clínicas. Assim, não precisamos usar automatismos em nosso sensor ou dispositivo, o que pode tornar o sistema simples e econômico. O funcionamento é simples e qualquer pessoa o pode fazer. Basta soltar e clicar. "

Por meio desses esforços, a equipe de pesquisa foi capaz de desenvolver um sistema que não é apenas preciso e acessível, mas incorpora uma nova metodologia no próprio sensor.

“Acredito que o que criamos é uma tecnologia com potencial para ser usada por bilhões de pessoas, "Disse Wang.

A capacidade do dispositivo de alertar os indivíduos sobre níveis elevados de CRP pode salvar vidas. Atualmente, indivíduos que mais se beneficiariam com esta tecnologia seriam aqueles com ou em risco de doença cardiovascular, como ataque cardíaco ou insuficiência cardíaca. Por exemplo, alguns indivíduos podem não ter sintomas característicos, como forte dor no peito ou desconforto, quando se trata de ataques cardíacos. Contudo, o biossensor portátil pode testar instantaneamente marcadores cardíacos específicos no sangue que podem alertar os indivíduos de que estão tendo um ataque cardíaco, mesmo sem apresentar sintomas. Alternativamente, este dispositivo pode ser usado por socorristas para diagnosticar pacientes com rapidez e precisão.

Indivíduos com insuficiência cardíaca crônica podem monitorar biomarcadores com este dispositivo, que se elevado, pode indicar o risco de insuficiência cardíaca. O monitoramento de rotina desses biomarcadores pode ser eficaz na redução das taxas de readmissão hospitalar, o que poderia levar a uma melhor qualidade de vida e menores despesas médicas hospitalares.

"O teste leva apenas cinco minutos e uma gota de sangue, e todos podem saber intuitivamente como usar este dispositivo, "Diz Wang." O custo do aparelho será muito baixo, portanto, este dispositivo é acessível para todos. Quando os receptores imobilizados, como aptâmero ou anticorpo são alterados, então, diferentes biomarcadores podem ser testados. Muitos marcadores de doenças podem ser detectados com este dispositivo. "

Por causa de sua importância e do trabalho transformador demonstrado neste trabalho, Os editores da ECS o designaram como um artigo de Escolha dos Editores. Os artigos da Escolha dos Editores mostram uma nova direção, um novo conceito, e uma nova maneira de lidar com questões no campo relacionado.

“Este trabalho é uma demonstração de um baixo custo, pacote de sensor médico portátil, "diz Fan Ren, Editor técnico do ECS Journal of Solid State Science and Technology. "Com uma única gota de sangue de plasma, este novo pacote de sensor pode ser usado para detectar um ataque cardíaco ou até mesmo um tumor. "

A equipe já desenvolveu um protótipo de dispositivo portátil, que demonstrou ser preciso, resultados consistentes. Wang acredita que dentro de um ano, o dispositivo será compatível com smartphones e computação em nuvem.

“Estamos colaborando com hospitais e indústrias, e tentar fazer este dispositivo se tornar um produto real, "Diz Wang." Eu acho que no futuro este dispositivo irá coletar dados enormes, que será analisado por inteligência artificial e se tornará parte do ecossistema da Internet das coisas. Este dispositivo terá um papel importante. "