O sensor 2x2 mm monitora fluidos ingeridos e transmite informações sem fio. Crédito:Fio Omenetto, Ph.D., Universidade Tufts
Monitorar em tempo real o que acontece dentro e ao redor de nossos corpos pode ser inestimável no contexto de cuidados de saúde ou estudos clínicos, mas não é tão fácil de fazer. Isso pode mudar em breve, graças ao novo, sensores miniaturizados desenvolvidos por pesquisadores da Escola de Engenharia da Universidade Tufts que, quando montado diretamente em um dente e se comunicando sem fio com um dispositivo móvel, pode transmitir informações sobre a glicose, ingestão de sal e álcool. Em pesquisa a ser publicada em breve na revista Materiais avançados , os pesquisadores observam que as futuras adaptações desses sensores podem permitir a detecção e o registro de uma ampla gama de nutrientes, produtos químicos e estados fisiológicos.
Dispositivos vestíveis anteriores para monitorar a ingestão alimentar sofriam de limitações, como exigir o uso de um protetor bucal, fiação volumosa, ou necessitando de substituição frequente à medida que os sensores se degradam rapidamente. Os engenheiros da Tufts buscaram uma tecnologia mais adotável e desenvolveram um sensor com uma pegada de apenas 2 mm x 2 mm que pode se conformar e aderir com flexibilidade à superfície irregular de um dente. De forma semelhante à forma como o pedágio é cobrado em uma rodovia, os sensores transmitem seus dados sem fio em resposta a um sinal de radiofrequência de entrada.
Os sensores são compostos por três camadas intercaladas:uma camada central "biorresponsiva" que absorve o nutriente ou outros produtos químicos a serem detectados, e as camadas externas consistindo de dois anéis de ouro em forma de quadrado. Juntos, as três camadas agem como uma pequena antena, coleta e transmissão de ondas no espectro de radiofrequência. Quando uma onda que chega atinge o sensor, parte dele é cancelada e o resto é transmitido de volta, assim como uma mancha de tinta azul absorve comprimentos de onda mais vermelhos e reflete o azul de volta aos nossos olhos.
O sensor, Contudo, pode mudar sua "cor". Por exemplo, se a camada central ficar salgada, ou etanol, suas propriedades elétricas mudarão, fazendo com que o sensor absorva e transmita um espectro diferente de ondas de radiofrequência, com intensidade variável. É assim que os nutrientes e outros analitos podem ser detectados e medidos.
"Em teoria, podemos modificar a camada biorresponsiva nesses sensores para direcionar outros produtos químicos - somos realmente limitados apenas por nossa criatividade, "disse Fiorenzo Omenetto, Ph.D., autor correspondente e o professor de engenharia Frank C. Doble da Tufts. "Estendemos a tecnologia comum RFID [radiofrequency ID] para um pacote de sensor que pode ler e transmitir informações dinamicamente em seu ambiente, se é afixado a um dente, para a pele, ou qualquer outra superfície. "