A teofilina ou THO é um composto orgânico natural cuja estrutura molecular é muito semelhante à da cafeína presente no café e no cacau. Ao longo dos anos, devido às suas propriedades terapêuticas, o THO tornou-se um dos derivados do grupo xantina mais estudados. O THO é usado para dilatar as vias respiratórias em pessoas com dificuldade para respirar e como relaxante muscular, antiasmático e diurético (medicamentos usados ​​para aumentar a produção de urina e reduzir a pressão arterial). Também é conhecido por ter propriedades anti-inflamatórias e antitumorais e também pode regular nossas respostas imunológicas.
Embora o THO seja benéfico no tratamento de várias condições, a droga tem uma janela terapêutica muito estreita. Isso significa que pode criar efeitos adversos se administrado além de um determinado limite (e esse limite pode ser facilmente alcançado). Uma overdose acidental ou deliberada pode ser altamente tóxica e levar a problemas como convulsões, batimentos cardíacos acelerados, excitação do sistema nervoso ou até mesmo a morte. Isso torna o monitoramento rigoroso dos níveis de THO durante a terapia extremamente crucial.

Em um artigo recente—que foi publicado no Volume 27, Edição 8 de Molecules , disponibilizado on-line em 11 de abril de 2022 - uma equipe de pesquisadores do Shibaura Institute of Technology (SIT) no Japão descreve como eles desenvolveram um sensor eletroquímico rápido e de baixo custo para detecção de THO. Elaborando sobre sua motivação para o estudo, o Prof. Yasuo Yoshimi (que é o autor correspondente do artigo) diz:"O monitoramento convencional de medicamentos depende de laboratórios fora do hospital para analisar os níveis moleculares dos medicamentos no sangue. Nossa ferramenta de detecção sem reagente pode facilmente detecta THO diretamente do sangue total em menos de 3 segundos, assim como um sensor de glicose." Este artigo faz parte da edição especial da revista intitulada "Polímeros de impressão molecular:tecnologia impactante versus exercício acadêmico".

O monitoramento do medicamento terapêutico é essencial para otimizar os efeitos de tratamentos como a quimioterapia, que exige um controle rigoroso da concentração do medicamento no sangue do paciente para evitar efeitos colaterais graves. No entanto, a maioria das técnicas de monitoramento é muitas vezes demorada e exige procedimentos complexos que só podem ser realizados por um especialista. O mesmo vale para os métodos de detecção de THO.

Para aliviar esses problemas, pesquisadores ao longo dos anos desenvolveram métodos eletroquímicos de baixo custo que são simples, altamente sensíveis e rápidos. Uma delas, uma classe de ferramentas eletroquímicas que ganhou força recentemente, são os polímeros molecularmente impressos (MIPs). Essas ferramentas têm cavidades moleculares feitas sob medida que podem reconhecer e se ligar a moléculas-alvo específicas, assim como os receptores em nosso próprio corpo fariam. Sua capacidade de fazer isso está sendo amplamente utilizada em diversas aplicações, incluindo a detecção de drogas.

Neste estudo, a equipe de cientistas desenvolveu um sensor THO descartável, baseado em papel, que consiste em um eletrodo feito de grafite com impressão molecular. Como os MIPs são projetados usando a molécula alvo como modelo, a equipe usou o THO como modelo ao desenvolver a pasta de eletrodo à base de carbono do sensor. A pasta sintetizada foi então carregada em um chip sensor impresso e suas habilidades de detecção de THO foram testadas.

O sensor foi considerado altamente sensível (o que significa que pode detectar até mesmo pequenas quantidades de THO) e mostrou grande seletividade em relação à droga. De fato, o sensor pode identificar THO mesmo em amostras com concentrações de THO tão baixas quanto 2,5 µg/mL (µg=micrograma, ou seja, 1/1000 de um miligrama). Além disso, este sensor precisa de apenas 3 segundos para detectar THO! Poderia fazê-lo mesmo em sangue bovino inteiro.

Este sensor portátil, de baixo custo, confiável e rápido tem estabilidade a longo prazo e pode ser usado para a detecção em tempo real de drogas como THO sem depender de equipamentos sofisticados. Além disso, a estratégia de fabricação fornecida neste estudo pode ser usada para desenvolver sensores eletroquímicos eficientes para várias outras intervenções clínicas. O professor assistente Aaryashree (que é o primeiro autor do artigo) conclui:"Os métodos existentes para a análise de drogas no sangue são caros e precisam de equipamentos especializados. Isso pode ser um problema para os países em desenvolvimento que lidam com a falta de recursos e técnicos . O sensor baseado em papel que desenvolvemos não é apenas fácil de usar, mas também econômico e pode reduzir a carga de análise de medicamentos em países em desenvolvimento. Além disso, seu protótipo pode ser usado para desenvolver um sistema de monitoramento de medicamentos terapêuticos à beira do leito, que alertará nos de qualquer overdose, evitando efeitos colaterais em pacientes que tomam esses medicamentos." + Explorar mais

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