Teste in vivo de tecnologia de membrana usando iontoforese. Crédito:Phillip Simmers, Zachary Sonner e Jason Heikenfeld
Quando as pessoas suam, eles, sem saber, liberam uma ampla gama de produtos químicos que podem informar os médicos de forma não invasiva sobre qualquer coisa, desde os níveis de hormônio do estresse até a glicose. Mas é difícil para os pesquisadores coletar essas informações - a menos que você sue muito. Dispositivos vestíveis emergentes que usam géis estimulantes têm fornecido uma maneira de induzir o suor localmente no corpo. Contudo, o suor pode diluir esses géis, o que degrada sua viabilidade a longo prazo.
Uma equipe internacional de pesquisadores desenvolveu recentemente uma nova membrana que atenua os problemas decorrentes do contato direto com a pele e da diluição do suor para biossensores de suor. Conforme discutido em Biomicrofluídica , a membrana tem um desempenho centenas de vezes melhor do que outros métodos e suporta o uso repetido.
"O uso diário de biossensorio do suor está no horizonte, mas primeiro precisamos resolver alguns problemas, incluindo como obter amostras úteis quando os pacientes não estão se esforçando, "disse Phillip Simmers, um autor no papel. “A dosagem controlada é muito importante para a comunidade médica”.
Dispositivos iontoforéticos - que atraem a membrana da equipe - funcionam aplicando uma pequena voltagem através da pele para guiar uma droga carregada através da epiderme. A maioria dos dispositivos de estimulação do suor usa um estimulante que é dissolvido em um hidrogel em altas concentrações para garantir que a dosagem possa ser mantida.
Embora estimulantes como o carbacol sejam úteis porque o corpo os metaboliza lentamente, eles não podem ter como alvo específico as glândulas sudoríparas e representam risco potencial se um estimulante adicional entrar no corpo. Quando o estimulante ativa a produção de suor, a mistura resultante de hidrogel e suor não apenas torna difícil para o estimulante atingir a pele, mas também para o biossensor ler com precisão o suor.
"Um dos maiores desafios era que, quando suamos, estamos perdendo analitos ativamente para o gel, que é um problema que não foi resolvido, "Simmers disse.
Simmers e sua equipe construíram um modelo in vitro para determinar quais membranas de filtração disponíveis comercialmente eram mais adequadas para limitar a difusão passiva do carbacol. Eles descobriram que as melhores membranas tinham poros em nanoescala e retinham mais de 90 por cento de sua concentração inicial de estimulante após 24 horas, enquanto permite que apenas uma quantidade mínima de suor passe.
O grupo então transportou essa tecnologia para adesivos do tamanho de uma moeda de dez centavos e os testou em pacientes. Usando corante azul de bromofenol e óleo de silicone que muda de cor na presença de suor, eles foram capazes de confirmar que os poros em nanoescala identificados anteriormente durante seus experimentos in vitro ainda podem fornecer dosagem controlada que induziu a resposta do suor humano, provando que a membrana estava isolando efetivamente o suor do estimulante.
Próximo, o grupo espera incorporar suas descobertas em um protótipo de biossensor vestível que eles já desenvolveram. Simmers disse que espera que as descobertas do jornal também despertem o interesse em como produzir melhor os materiais de membrana para esses dispositivos.