Comestível, biocompatível e biodegradável, essas fibras têm potencial para várias aplicações médicas. Crédito:Eric Fujiwara
Uma fibra óptica feita de ágar foi produzida na Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP), no estado de São Paulo, Brasil. Este dispositivo é comestível, biocompatível e biodegradável. Pode ser usado in vivo para imagens da estrutura corporal, distribuição de luz localizada em fototerapia ou optogenética (por exemplo, estimular neurônios com luz para estudar circuitos neurais em um cérebro vivo), e entrega localizada de drogas.
Outra aplicação possível é a detecção de microrganismos em órgãos específicos, nesse caso, a sonda seria completamente absorvida pelo corpo após realizar sua função.
O projeto de pesquisa, que teve apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo - FAPESP, foi liderado por Eric Fujiwara, professor da Escola de Engenharia Mecânica da UNICAMP, e Cristiano Cordeiro, professor do Instituto de Física Gleb Wataghin da UNICAMP, em colaboração com Hiromasa Oku, professor da Gunma University no Japão.
Um artigo sobre o estudo foi publicado em Relatórios Científicos .
Agar, também chamado de ágar-ágar, é uma gelatina natural obtida a partir de algas marinhas. Sua composição consiste em uma mistura de dois polissacarídeos, agarose e agaropectina. "Nossa fibra óptica é um cilindro de ágar com um diâmetro externo de 2,5 milímetros [mm] e um arranjo interno regular de seis orifícios de ar cilíndricos de 0,5 mm ao redor de um núcleo sólido. A luz é confinada devido à diferença entre os índices de refração do núcleo de ágar e os respiradouros, "Fujiwara disse.
“Para produzir a fibra, colocamos ágar de qualidade alimentar em um molde com seis hastes internas colocadas longitudinalmente em torno do eixo principal, "continuou." O gel se distribui para preencher o espaço disponível. Após o resfriamento, as hastes são removidas para formar orifícios de ar, e o guia de ondas solidificado é liberado do molde. O índice de refração e a geometria da fibra podem ser adaptados variando a composição da solução de ágar e o design do molde, respectivamente."
Os pesquisadores testaram a fibra em diferentes meios, de ar e água para etanol e acetona, concluindo que é sensível ao contexto. “O fato de o gel sofrer mudanças estruturais em resposta às variações de temperatura, umidade e pH tornam a fibra adequada para detecção óptica, "Disse Fujiwara.
Outra aplicação promissora é seu uso simultâneo como sensor óptico e meio de crescimento de microrganismos. "Nesse caso, o guia de ondas pode ser projetado como uma unidade de amostra descartável contendo os nutrientes necessários. As células imobilizadas no dispositivo seriam detectadas opticamente, e o sinal seria analisado usando uma câmera ou espectrômetro, " ele disse.