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Pesquisadores desenvolveram uma bandagem barata que usa um campo elétrico para promover a cura em feridas crônicas. Em testes com animais, feridas que foram tratadas com essas bandagens elétricas cicatrizaram 30% mais rápido do que feridas tratadas com bandagens convencionais.
Feridas crônicas são feridas abertas que cicatrizam lentamente, se é que cicatrizam. Por exemplo, feridas que ocorrem em alguns pacientes com diabetes são feridas crônicas. Essas feridas são particularmente problemáticas porque frequentemente reaparecem após o tratamento e aumentam significativamente o risco de amputação e morte.
Um dos desafios associados às feridas crônicas é que as opções de tratamento existentes são extremamente caras, o que pode criar problemas adicionais para os pacientes.
“Nosso objetivo aqui era desenvolver uma tecnologia muito menos dispendiosa que acelerasse a cura em pacientes com feridas crônicas”, diz Amay Bandodkar, coautor correspondente do trabalho e professor assistente de engenharia elétrica e de computação na North Carolina State University. “Também queríamos ter certeza de que a tecnologia fosse fácil o suficiente para as pessoas usarem em casa, em vez de algo que os pacientes só podem receber em ambientes clínicos.”
“Este projeto é parte de um projeto maior da DARPA para acelerar a cicatrização de feridas com curativos personalizados”, diz Sam Sia, coautor correspondente do trabalho e professor de engenharia biomédica na Universidade de Columbia. “Este projeto colaborativo mostra que essas bandagens leves, que podem fornecer estimulação elétrica simplesmente adicionando água, curaram feridas mais rápido do que o controle, em uma taxa semelhante à de tratamentos de feridas mais volumosos e caros.”
Especificamente, a equipe de pesquisa desenvolveu curativos sem eletrônicos e movidos a água (WPEDs), que são curativos descartáveis para feridas que têm eletrodos de um lado e uma pequena bateria biocompatível do outro. O curativo é aplicado a um paciente para que os eletrodos entrem em contato com a ferida. Uma gota de água é então aplicada à bateria, ativando-a. Uma vez ativada, a bandagem produz um campo elétrico por várias horas.
“Esse campo elétrico é essencial, porque está bem estabelecido que campos elétricos aceleram a cicatrização de feridas crônicas”, diz Rajaram Kaveti, coautor do estudo e pesquisador de pós-doutorado na NC State.
Os eletrodos são projetados de forma a permitir que eles se dobrem com o curativo e se adaptem à superfície das feridas crônicas, que geralmente são profundas e de formato irregular.
“Essa capacidade de se conformar é crítica, porque queremos que o campo elétrico seja direcionado da periferia da ferida em direção ao centro da ferida”, diz Kaveti. “Para focar o campo elétrico efetivamente, você quer que os eletrodos estejam em contato com o paciente tanto na periferia quanto no centro da ferida em si. E como essas feridas podem ser assimétricas e profundas, você precisa ter eletrodos que possam se conformar a uma ampla variedade de características de superfície.”
“Testamos os curativos em camundongos diabéticos, que são um modelo comumente usado para cicatrização de feridas em humanos”, diz Maggie Jakus, coautora do estudo e estudante de pós-graduação na Columbia. “Descobrimos que a estimulação elétrica do dispositivo acelerou a taxa de fechamento da ferida, promoveu a formação de novos vasos sanguíneos e reduziu a inflamação, tudo isso aponta para uma melhora geral na cicatrização da ferida.”
Especificamente, os pesquisadores descobriram que os ratos que receberam tratamento com WPEDs se curaram cerca de 30% mais rápido do que os ratos que receberam bandagens convencionais.
“Mas é igualmente importante que esses curativos possam ser produzidos a um custo relativamente baixo — estamos falando de alguns dólares por curativo em custos indiretos”, diz Bandodkar.
“A ulceração do pé diabético é um problema sério que pode levar a amputações de extremidades inferiores”, diz Aristidis Veves, coautor do estudo e professor de cirurgia no Beth Israel Deaconess Center. “Há uma necessidade urgente de novas abordagens terapêuticas, já que a última que foi aprovada pela Food and Drug Administration foi desenvolvida há mais de 25 anos. Minha equipe tem muita sorte de participar deste projeto que investiga novas técnicas inovadoras e eficientes que têm o potencial de revolucionar o tratamento de úlceras do pé diabético.”
Além disso, os WPEDs podem ser aplicados de forma rápida e fácil. E uma vez aplicados, os pacientes podem se movimentar e participar de atividades diárias. Essa funcionalidade significa que os pacientes podem receber tratamento em casa e têm mais probabilidade de cumprir o tratamento. Em outras palavras, os pacientes têm menos probabilidade de pular sessões de tratamento ou pegar atalhos, já que não são obrigados a ir a uma clínica ou permanecer imóveis por horas.
“Os próximos passos para nós incluem trabalho adicional para ajustar nossa capacidade de reduzir flutuações no campo elétrico e estender a duração do campo. Também estamos avançando com testes adicionais que nos deixarão mais próximos de ensaios clínicos e — finalmente — uso prático que pode ajudar as pessoas”, diz Bandodkar.
O artigo, “Curativos movidos a água e sem componentes eletrônicos que estimulam eletricamente feridas para fechamento rápido de feridas”, será publicado em 7 de agosto no periódico de acesso aberto Avanços da Ciência. Os coautores do artigo incluem Henry Chen, aluno de graduação no departamento conjunto de engenharia biomédica da NC State e da UNC; Bhavya Jain, Navya Mishra, Nivesh Sharma e Baha Erim Uzuno?lu, alunos de doutorado da NC State; Darragh Kennedy e Elizabeth Caso da Columbia; Georgios Theocharidis e Brandon Sumpio do Beth Israel Deaconess Medical Center; Won Bae Han da Korea University e do Georgia Institute of Technology; Tae-Min Jang da Korea University; e Suk-Won Hwang da Korea University e do Korea Institute of Science and Technology.
Este trabalho foi feito com o apoio da Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa sob a concessão D20AC00004 e do Centro de Sistemas Avançados Autoalimentados de Sensores e Tecnologias Integrados da NC State, que é financiado pela concessão 1160483 da National Science Foundation. Bandodkar e Kaveti são inventores de um pedido de patente relacionado a este trabalho.
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