p Pesquisadores do MIT, Draper, e Brigham and Women's Hospital desenvolveram uma cápsula ingerível que pode ser controlada usando a tecnologia sem fio Bluetooth. A cápsula, que pode ser personalizado para entregar medicamentos, sentir as condições ambientais, ou ambos, pode residir no estômago por pelo menos um mês, transmitir informações e responder às instruções do smartphone do usuário. p As cápsulas, fabricado com tecnologia de impressão 3-D, poderia ser implantado para fornecer medicamentos para tratar uma variedade de doenças, particularmente nos casos em que os medicamentos devem ser consumidos por um longo período de tempo. Eles também podem ser projetados para detectar infecções, Reações alérgicas, ou outros eventos, e então liberar uma droga em resposta.

p "Nosso sistema pode fornecer monitoramento e tratamento de circuito fechado, em que um sinal pode ajudar a orientar a administração de um medicamento ou ajustar a dose de um medicamento, "diz Giovanni Traverso, um cientista visitante no Departamento de Engenharia Mecânica do MIT, onde ele entrará para o corpo docente em 2019.

p Esses dispositivos também podem ser usados ​​para se comunicar com outros dispositivos médicos vestíveis e implantáveis, que poderia reunir informações a serem comunicadas ao smartphone do paciente ou do médico.

p "Estamos entusiasmados com esta demonstração de impressão 3-D e de como as tecnologias ingeríveis podem ajudar as pessoas por meio de novos dispositivos que facilitam os aplicativos móveis de saúde, "diz Robert Langer, o professor do David H. Koch Institute e membro do Koch Institute for Integrative Cancer Research do MIT.

p Langer e Traverso são os autores seniores do estudo, que aparece na edição de 13 de dezembro da Tecnologias de Materiais Avançadas . Yong Lin Kong, um ex-pós-doutorado do MIT que agora é professor assistente na Universidade de Utah, é o autor principal do artigo.

p Comunicação sem fio

p Nos últimos anos, Langer, Traverso, e seus colegas têm trabalhado em uma variedade de sensores ingeríveis e cápsulas de entrega de drogas, que eles acreditam ser útil para a entrega de medicamentos a longo prazo que atualmente precisam ser injetados. Eles também podem ajudar os pacientes a manter os estritos regimes de dosagem exigidos para pacientes com HIV ou malária.

p Em seu último estudo, os pesquisadores decidiram combinar muitos dos recursos que haviam desenvolvido anteriormente. Em 2016, os pesquisadores projetaram uma cápsula em forma de estrela com seis braços que se dobram antes de ser envolto em uma cápsula lisa. Depois de ser engolido, a cápsula se dissolve e os braços se expandem, permitindo que o dispositivo se alojar no estômago. De forma similar, o novo dispositivo se desdobra em forma de Y após ser engolido. Isso permite que o dispositivo permaneça no estômago por cerca de um mês, antes de se quebrar em pedaços menores e passar pelo trato digestivo.

p Um desses braços inclui quatro pequenos compartimentos que podem ser carregados com uma variedade de medicamentos. Esses medicamentos podem ser embalados em polímeros que permitem que sejam liberados gradualmente ao longo de vários dias. Os pesquisadores também previram que poderiam projetar os compartimentos para serem abertos remotamente por meio de comunicação Bluetooth sem fio.

p O dispositivo também pode transportar sensores que monitoram o ambiente gástrico e transmitem informações por meio de um sinal sem fio. Em trabalhos anteriores, os pesquisadores projetaram sensores que podem detectar sinais vitais, como frequência cardíaca e frequência respiratória. Nesse artigo, eles demonstraram que a cápsula pode ser usada para monitorar a temperatura e transmitir essa informação diretamente para um smartphone ao alcance do braço.

p "O alcance limitado da conexão é um aprimoramento de segurança desejável, "Kong diz." O autoisolamento da força do sinal wireless dentro do espaço físico do usuário pode proteger o dispositivo de conexões indesejadas, fornecendo um isolamento físico para segurança adicional e proteção de privacidade. "

p Para permitir a fabricação de todos esses elementos complexos, os pesquisadores decidiram imprimir as cápsulas em 3D. Esta abordagem permitiu que eles incorporassem facilmente todos os vários componentes transportados pelas cápsulas, e construir a cápsula a partir de camadas alternadas de polímeros rígidos e flexíveis, o que o ajuda a resistir ao ambiente ácido do estômago.

p "A impressão 3D de multimateriais é uma tecnologia de fabricação altamente versátil que pode criar arquiteturas multicomponentes exclusivas e dispositivos funcionais, que não pode ser fabricado com técnicas de fabricação convencionais, "Diz Kong." Podemos criar produtos eletrônicos ingeríveis personalizados onde o período de residência gástrica pode ser adaptado com base em uma aplicação médica específica, o que pode levar a um diagnóstico e tratamento personalizados que são amplamente acessíveis. "

p Resposta precoce

p Os pesquisadores imaginam que esse tipo de sensor poderia ser usado para diagnosticar os primeiros sinais de doença e, em seguida, responder com a medicação apropriada. Por exemplo, pode ser usado para monitorar certas pessoas com alto risco de infecção, como pacientes que estão recebendo quimioterapia ou drogas imunossupressoras. Se a infecção for detectada, a cápsula pode começar a liberar antibióticos. Ou, o dispositivo pode ser projetado para liberar anti-histamínicos ao detectar uma reação alérgica.

p "Estamos muito entusiasmados com o potencial dos eletrônicos gástricos residentes para servir como plataformas de saúde móvel para ajudar os pacientes remotamente, "Traverso diz.

p A versão atual do dispositivo é alimentada por uma pequena bateria de óxido de prata. Contudo, os pesquisadores estão explorando a possibilidade de substituir a bateria por fontes alternativas de energia, como uma antena externa ou ácido estomacal.

p Os pesquisadores também estão trabalhando no desenvolvimento de outros tipos de sensores que poderiam ser incorporados às cápsulas. Nesse artigo, eles testaram o sensor de temperatura em porcos, e eles estimam que dentro de cerca de dois anos, eles podem começar a testar sensores ingeríveis em pacientes humanos. Eles lançaram uma empresa que está trabalhando no desenvolvimento de tecnologia para uso humano.