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Biologia

Biossensor universal salva vidas com rastreamento em tempo real

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Para pessoas que vivem com doenças, monitorar constantemente sinais vitais, níveis de glicose e outros produtos químicos corporais pode ser crucial. Uma equipe de pesquisadores desenvolveu um biossensor universal para auxiliar nesses processos. O biossensor monitora uma variedade de produtos químicos na corrente sanguínea em tempo real. Ele pode até mesmo ser usado para rastrear certos produtos químicos relacionados a condições potencialmente fatais, como câncer ou trombose.

[Fonte da imagem: Universidade da Califórnia, Santa Bárbara]

Uma equipe liderada por H. Tom Soh, um engenheiro elétrico da Universidade de Stanford, desenvolveu o dispositivo Biossensor. Os produtos químicos medidos pelo dispositivo incluem insulina e medicamentos.

“Pode haver alguns aplicativos muito legais”, disse Soh.

Drogas como antibióticos e anticâncer precisam ser administradas na dosagem precisa e dentro de um determinado período de janela para que sejam eficazes. Administrar muito pouco ou muito tarde significa que o medicamento fará com que o tratamento seja ineficaz. No entanto, muito da droga causa efeitos colaterais indesejáveis. O biossensor pode rastrear os níveis do medicamento na corrente sanguínea e administrar a dosagem necessária do medicamento conforme necessário.

Em 2013, o sistema foi usado para administrar concentrações micromolares de antibióticos e quimioterápicos em ratos e humanos. O sistema desde então foi aprimorado por Peter Mage, pesquisador de pós-doutorado de Soh, para controlar a concentração de drogas em animais vivos. É categorizado como um sistema de malha fechada, que é um sistema de controle que tem um caminho de avanço e um caminho de feedback. Nesse caso, o caminho direto testa a concentração do medicamento na corrente sanguínea e um caminho de feedback altera a dosagem do medicamento de acordo com os níveis sanguíneos em tempo real.

O biossensor está sendo usado atualmente para administrar um medicamento de quimioterapia, chamado doxorrubicina, a um coelho. A droga é amplamente utilizada. No entanto, é difícil administrá-lo na dosagem correta. A configuração do laboratório é a seguinte: O sistema retira sangue continuamente da orelha do coelho. A concentração da droga no sangue é medida pelo sensor e os dados são usados ​​pelo sistema de feedback para ajustar a dosagem da droga administrada ao coelho. Uma bomba programável é usada para injetar a droga na outra orelha do coelho.

Atualmente, o sensor só funciona por várias horas. Os pesquisadores do dispositivo esperam desenvolver um dispositivo que possa ser usado para monitoramento de longo prazo.

A equipe do biossensor está atualmente trabalhando com o especialista em câncer pediátrico para avaliar a janela terapêutica de diferentes medicamentos em crianças. Eles também esperam usar o dispositivo para localizar proteínas que nos alertarão sobre possíveis infecções, ataques cardíacos ou doenças.

O biossensor não é o único dispositivo biológico artificial que está nas manchetes. Há alguns meses, um pâncreas artificial tornou-se um excelente exemplo de sistema de monitoramento de glicose no sangue. O dispositivo aprovado pela FDA mede automaticamente os níveis de glicose no sangue a cada dois minutos e administra a dose de insulina necessária para manter a saúde do paciente. Esse tipo de dispositivo é vital e pode ajudar a salvar a vida de pacientes com diabetes grave.

VEJA TAMBÉM: O primeiro pâncreas artificial do mundo acaba de ser aprovado

Escrito por Terry Berman


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