A medicina personalizada está um passo mais perto para os consumidores, graças a tiny, sensores implantáveis ​​que podem dar um aviso prévio de problemas de saúde em desenvolvimento de uma pessoa, indicam o tipo de exercício mais eficaz para um atleta individual, ou até mesmo ajudar na triagem de soldados feridos. Essa é a visão para uma família de dispositivos que os cientistas estão desenvolvendo agora. Eles começaram a comercializar seu primeiro dispositivo na Europa e esperam obter a aprovação para esta tecnologia nos EUA.

Os pesquisadores estão apresentando seus resultados hoje no 255º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

"Outros sensores implantáveis ​​atualmente no mercado têm uma desvantagem significativa, "Natalie A. Wisniewski, Ph.D., diz. "Eles freqüentemente provocam uma resposta imune de 'corpo estranho' que cobre o sensor com células inflamatórias ou tecido cicatricial." Esse revestimento pode isolar o dispositivo dos capilares e impedi-lo de detectar mudanças químicas com precisão, então ele para de funcionar depois de algumas semanas ou meses.

Wisniewski e seus colegas resolveram esse problema enganando o corpo para que ele não reconhecesse seus sensores como objetos estranhos. Os sensores são menores que um grão de arroz e são feitos de uma estrutura de hidrogel tão flexível quanto uma lente de contato. Os pesquisadores também se certificaram de que seu sensor não tivesse superfícies planas, que são uma indicação inoperante para as células de que um objeto não é natural, diz Wisniewski, que está na Profusa Inc. Como resultado, células e capilares crescem na estrutura porosa do sensor sem desencadear a indesejável resposta imunológica. Na verdade, Wisniewski está anunciando hoje que os primeiros sensores implantados em voluntários humanos ainda estão funcionando depois de mais de quatro anos.

O hidrogel proprietário é uma formulação baseada em poli (2-hidroxietil metacrilato), um polímero usado para fazer lentes de contato gelatinosas. Os pesquisadores enfeitam a estrutura de hidrogel com moléculas de corante que respondem à concentração de um analito no sangue. O tipo de molécula de corante ligada ao hidrogel determina o analito, como oxigênio, dióxido de carbono, glicose ou lactato, que um determinado sensor pode reconhecer. Um pequeno detector colocado contra a pele, ou preso a ele como um patch, brilha luz infravermelha próxima através da pele, fazendo com que as moléculas de corante fiquem fluorescentes mais ou menos intensamente, dependendo da concentração do analito. Embora esta luz fluorescente não seja visível aos olhos humanos, pode ser visto pelo detector, que então transmite sem fio a medição para um computador ou telefone celular para registrar a mudança no brilho conforme a concentração do analito flutua ao longo do tempo.

A Profusa está buscando a aprovação da Food &Drug Administration dos EUA para seus dispositivos nos EUA. Nesse ínterim, seu primeiro produto foi aprovado para comercialização na Europa e mostrou relatar os níveis de oxigênio nos tecidos em pacientes sob tratamento para doença arterial periférica, que afeta milhões de pessoas em todo o mundo. A doença reduz o fluxo de sangue oxigenado nos braços e pernas, em alguns casos, levando à amputação. O dispositivo está sendo usado para ajudar a prevenir amputações, informando os médicos sobre a diminuição dos níveis de oxigênio nos membros do paciente. Profusa também está iniciando um ensaio clínico com a Universidade da Califórnia, São Francisco patrocinado pelo National Heart, Pulmão, e o Blood Institute para usar os sensores para rastrear os níveis de oxigênio em pacientes com feridas crônicas nos pés.

Wisniewski e seus colegas estão desenvolvendo sensores para outros analitos, como glicose, para que eles possam ampliar os aplicativos para os dispositivos. Além disso, A Profusa tem trabalhado para aperfeiçoar os sensores que podem rastrear analitos adicionais que os médicos normalmente avaliam por meio de exames de sangue padrão. A ideia é injetar um único sensor que detecta vários produtos químicos do corpo ao mesmo tempo. "Os sensores forneceriam um registro contínuo de seus analitos em relação à sua linha de base pessoal, "Wisniewski explica." Então, se algo sair dos eixos, é sinalizado cedo, antes de sentir os sintomas, para que você possa chegar ao médico a tempo do tratamento. "A empresa criou um vídeo que descreve como funciona o sensor.

Wisniewski diz que os militares também estão interessados ​​nesses dispositivos, e tem fornecido suporte desde o início da empresa. Eles pretendem usar os sensores para avaliar a saúde dos soldados durante a implantação ou para indicar quais soldados feridos tratar primeiro no campo de batalha. E hoje, Wisniewski está relatando resultados preliminares que mostram que acompanhar o aumento e a queda dos níveis de oxigênio ao redor dos músculos com esses sensores produz uma "assinatura de oxigênio" que pode revelar o nível de condicionamento físico de uma pessoa. Essa informação pode ajudar os militares a determinar o melhor regime de treinamento para cada soldado ou pode ajudar os atletas a encontrar os exercícios mais eficazes para construir músculos ou resistência.