p Os pesquisadores da Caltech desenvolveram um sensor de pressão implantável que pode permanecer no olho humano por anos a fio, enquanto envia sem fio dados sobre a saúde do olho para o paciente ou profissionais médicos. O implante pode facilitar a prevenção de uma das principais causas de cegueira. p "Ao reunir novas embalagens e tecnologias microeletrônicas, e em estreita colaboração com oftalmologistas, fomos capazes de projetar um miniaturizado, totalmente sem fio, e sensor altamente sensível, "diz Azita Emami, Andrew e Peggy Cherng do Caltech, Professor de Engenharia Elétrica e Engenharia Médica e Investigador do Heritage Medical Research Institute, e coautor do artigo.

p O sensor é projetado para monitorar os olhos de pacientes com glaucoma, uma doença que causa perda gradual de visão, geralmente como resultado de pressão excessivamente alta dentro do olho. Glaucoma é a segunda causa mais comum de cegueira depois da catarata, afetando 65 milhões de pessoas em todo o mundo.

p Pacientes com risco de glaucoma são obrigados a fazer visitas regulares a um oftalmologista para ter sua pressão intraocular (pressão ocular) verificada, geralmente com um dispositivo chamado tonômetro. Um tonômetro pressiona um pequeno prisma contra a superfície do olho e determina a pressão interna medindo o quanto a superfície desvia, É como uma pessoa apertando uma bola de basquete com os dedos para ver se ela está suficientemente inflada.

p Os tonômetros são considerados o padrão ouro para medir a pressão do olho, mas têm a desvantagem de só poder medir a pressão enquanto o paciente visita o médico. Isso representa um problema porque a pressão do olho flutua ao longo do dia, e se picos de pressão ocorrerem em momentos fora de quando um paciente está fazendo um check-up, seu médico não saberá que estão ocorrendo. O procedimento também requer o uso de anestesia local.

p Aubrey Shapero e Abhinav Agarwal (MS '14) - alunos de graduação em Engenharia e Ciências Aplicadas da Caltech que trabalham nos laboratórios de Yu-Chong Tai, a Anna L. Rosen Professora de Engenharia Elétrica e Engenharia Médica, e Emami - criaram um dispositivo que pode monitorar a pressão do olho continuamente.

p "Com nosso dispositivo implantado sem fio, um paciente pode ler a pressão do olho a qualquer momento, quantas vezes quiserem, "diz Agarwal, co-autor do artigo que descreve seu implante. “A detecção precoce da pressão elevada do olho permitiria ao médico modificar a terapia, se necessário, para evitar mais perda de visão”.

p O dispositivo é um pouco menor do que uma moeda de dez centavos e é implantado em um ponto no branco do olho onde não interfere na visão. Consiste em um sensor de pressão, circuitos de controle, e uma antena. O implante não tem bateria, tornando-o pequeno e duradouro. Durante uma leitura, ondas de rádio de um leitor portátil são recebidas pela antena e geram uma pequena tensão que liga temporariamente o dispositivo, que então faz uma leitura de pressão e envia o sinal de volta ao leitor usando a mesma antena.

p Um grande avanço com o dispositivo é sua longevidade funcional - até quatro anos, de acordo com as projeções baseadas em testes laboratoriais acelerados. Outras tentativas de construir dispositivos semelhantes foram frustradas pelo ambiente hostil dentro do corpo humano. Entre fluidos corroendo eletrônicos e sensores sendo obstruídos pelo crescimento de tecido, outros dispositivos desenvolvidos anteriormente tanto na Caltech quanto em outros lugares funcionaram por um mês no máximo antes de precisarem ser removidos.

p A equipe da Caltech superou esse problema encapsulando seu dispositivo em um revestimento especializado que consiste em uma bolha de óleo de silicone cercada por um polímero biocompatível chamado parileno.

p "A técnica de encapsulamento, que chamamos de 'parileno sobre óleo, 'é a nossa principal descoberta, "Shapero diz." A combinação de óleo de silicone líquido e parileno mostra uma estabilidade de leitura de pressão muito maior e proteção contra corrosão do que apenas gel de silicone ou parileno sozinho.

p O dispositivo também pode ser modificado para fornecer tratamento, adicionando uma válvula que liberaria pequenas quantidades de fluido como rasgos, quando a pressão sobe muito alto, diz Shapero.

p "Nós criaríamos um dispositivo de drenagem de glaucoma 'inteligente' em que um único implante pudesse medir a pressão do olho e aliviar a pressão excessiva, "diz ele." A longo prazo, gostaríamos de construir um sistema de circuito fechado, que pode ajustar o fluxo através da válvula automaticamente, dependendo da leitura da pressão. "

p Os pesquisadores dizem que esperam continuar desenvolvendo o dispositivo e podem começar a testá-lo em pacientes nos próximos anos.

p "Estamos nos preparando para mais testes com nossos colaboradores da Keck School of Medicine da USC, e pretendemos, eventualmente, obter ensaios clínicos em humanos e a aprovação do FDA para uso em pacientes, "Agarwal diz.

p O papel, intitulado, "A Wireless, Low-Drift, Sensor de pressão intraocular implantável com encapsulamento de parileno em óleo, "foi apresentado na IEEE Custom Integrated Circuits Conference (CICC) em San Diego em abril. Foi publicado no IEEE Xplore base de dados.