p Um minúsculo, dispositivo transparente que pode caber em lentes de contato tem um futuro brilhante, potencialmente ajudando uma série de empreendimentos científicos da biomedicina à geologia. p Desenvolvido por cientistas da Northwestern University, o dispositivo, chamado detector de ressonador de micro-anel, pode determinar a velocidade do fluxo sanguíneo e a taxa metabólica do oxigênio na parte posterior do olho. Essas informações podem ajudar a diagnosticar doenças comuns e debilitantes como degeneração macular e diabetes.

p O dispositivo Micro-ring baseia-se no trabalho inovador do Professor Hao F. Zhang em 2006 para desenvolver imagens fotoacústicas, que combina ondas de som e luz para criar imagens de materiais biológicos. A técnica de imagem está sendo amplamente explorada tanto para investigações biológicas fundamentais quanto para diagnóstico clínico, de imagens celulares nanoscópicas ao rastreamento do câncer de mama humano.

p Por três anos, Zhang, professor associado de engenharia biomédica, trabalhei com Cheng Sun, professor associado de engenharia mecânica, e seus pós-doutorandos Biqin Dong e Hao Li para criar o detector de ressonador Micro-ring.

p “Acreditamos que com esta tecnologia, os métodos de detecção de ultrassom óptico desempenharão um papel cada vez mais importante na imagem fotoacústica para a retina e em muitas aplicações biomédicas, "Disse Zhang.

p O trabalho da equipe no dispositivo resultou em um artigo de revisão, publicado na edição de janeiro de 2017 da revista Transações em Engenharia Biomédica .

p Em 2006, Zhang estava explorando novas tecnologias de imagem da retina quando o Dr. Amani Fawzi, agora um professor associado de oftalmologia na Feinberg School of Medicine da Northwestern, o abordou para criar um novo dispositivo de diagnóstico que pudesse medir as atividades biológicas na parte posterior do olho.

p "Precisávamos de um dispositivo que tivesse largura de banda grande o suficiente para resolução espacial, "Disse Zhang." E precisava ser opticamente transparente para permitir que a luz passasse livremente. "

p "Os dispositivos de detecção de ultrassom daquela época eram geralmente volumosos, opaco, e não é sensível o suficiente. E eles tinham largura de banda limitada, "Disse Sun." Só conseguia captar parte do que estava acontecendo no olho. "

p Para enfrentar o desafio de Fawzi, a equipe precisava desenvolver um tipo radicalmente diferente de detector - pequeno o suficiente para ser usado com olhos humanos, suave o suficiente para ser integrado a uma lente de contato e ainda gerar uma resolução superalta de centenas de megahertz.

p "O problema era fabricá-lo, caber no tamanho de uma lente de contato, e fazer ainda funcionar, "Sun disse.

p Primeiro, a equipe considerou um dispositivo que colocava o detector do tamanho de uma agulha na pálpebra, mas esse método não era o ideal. Próximo, eles tiveram a ideia de um minúsculo anel implantado em uma lente de contato descartável usada durante o diagnóstico.

p Contudo, essa ideia adicionou um desafio extra - tornar o dispositivo transparente.

p Depois de quase três anos de trabalho, eles criaram o ressonador de micro-anel de plástico, um dispositivo transparente com 60 micrômetros de diâmetro e 1 mícron de altura. Existe um movimento no sentido de usá-lo com os pacientes.

p A equipe continua a melhorar o dispositivo com o suporte da Northwestern, os Institutos Nacionais de Saúde, Laboratório Nacional de Argonne, e a National Science Foundation.

p Conforme a notícia se espalha sobre o dispositivo, cerca de uma dúzia de cientistas de várias áreas abordaram a equipe sobre como adaptá-lo para seu próprio trabalho. Por exemplo:

• Oncologistas querem usar o sistema para estudar a ótica das células do câncer de mama, informações que podem levar a novos tratamentos.
• Os neurocientistas estão interessados ​​em usar o ressonador de microanéis como uma janela para os cérebros de roedores como uma forma de estudar a proteção de drogas para o córtex durante diferentes pontos de um derrame. "Tipicamente, pesquisadores usam um pedaço de vidro puro, mas isso permite muito mais tipos de imagem, "Disse Zhang.
• Os geólogos pretendem usar a tecnologia para investigar a crosta terrestre e o terremoto. "Ouvir de um geólogo - foi uma surpresa, " ele adicionou.