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A próxima fronteira do monitoramento contínuo da saúde pode ser superficial.
Engenheiros biomédicos da Universidade de Cincinnati dizem que o fluido intersticial, o fluido aquoso encontrado entre e ao redor das células, tecidos ou órgãos do corpo, pode fornecer um excelente meio para diagnóstico precoce de doenças ou monitoramento de saúde a longo prazo.
Em artigo publicado na revista Natureza Engenharia Biomédicaeles delinearam as vantagens potenciais e os desafios tecnológicos do uso do fluido intersticial.
“O motivo pelo qual o vemos como um fluido diagnóstico valioso é o acesso contínuo. Com sangue, você não pode fazer leituras contínuas com facilidade”, disse Mark Friedel, graduado em doutorado pela UC, co-autor principal do estudo.
“Você pode imaginar passar o dia com uma agulha enfiada na veia o dia todo? Portanto, precisamos de outras ferramentas.”
Pesquisadores buscam alternativas para monitorar a saúde e o bem-estar de uma pessoa. O suor é um bom meio para medir certas coisas, como estresse ou ansiedade, porque contém hormônios como o cortisol. Mas o corpo é mesquinho com outros produtos químicos que não são tão facilmente liberados no suor, disse Friedel.
“As glândulas sudoríparas são grandes filtros que não permitem que tudo passe”, disse ele. “Portanto, mais da metade das coisas que queremos monitorar não tem acesso ao suor.”
O sangue é o padrão-ouro para o monitoramento da saúde. Mas as pessoas também têm litros de líquido intersticial que representam até 15% de seu peso corporal.
“A principal característica do sangue que o torna tão vantajoso é que entendemos o sangue muito bem”, disse Friedel. “Se você tem algo em seu sangue, sabemos o que vai acontecer com seu coração ou seu fígado”, disse ele.
Os pesquisadores disseram que o fluido intersticial contém muitos dos mesmos produtos químicos nas mesmas proporções que o sangue, oferecendo uma alternativa potencial ao caro e demorado trabalho de laboratório.
O estudo delineou as várias maneiras pelas quais os médicos podem coletar amostras de fluido intersticial, desde a aplicação de sucção na pele até a implantação de microdiálise.
“Como engenheiros biomédicos, um de nossos maiores objetivos é ajudar as pessoas a gerenciar melhor sua saúde, tornando os diagnósticos mais acessíveis”, disse o coautor Ian Thompson, da Universidade de Stanford.
“Uma grande barreira para essa acessibilidade é que a maioria dos diagnósticos atuais depende de amostragem de sangue, que pode ser dolorosa e requer pessoal treinado para ser realizada. Assim, nos últimos anos, tem havido um interesse crescente em usar o líquido intersticial logo abaixo da pele como uma amostra de diagnóstico que é mais acessível e menos doloroso de extrair.”
No Laboratório de Novos Dispositivos do professor da Faculdade de Engenharia e Ciências Aplicadas da UC, Jason Heikenfeld, os alunos estão desenvolvendo sensores para medir hormônios e outras substâncias químicas no fluido intersticial. Eles usam microagulhas com menos de 1 milímetro de comprimento que perfuram a pele através de um pequeno remendo.
“Se você tivesse uma lasca, ela provavelmente penetrou mais fundo na sua pele do que nossas microagulhas”, disse Friedel. “Eles geralmente são indolores. Não sinto na maioria das vezes. A parte mais desconfortável é remover a fita que prende o dispositivo”.
Mas mesmo que você não saiba que está lá, seu corpo sabe, disse Friedel. E esta reação minuciosa pode afetar os resultados do teste.
“Existe um efeito do observador de Schrödinger com fluido intersticial. Sempre que você tenta coletar e medir, você altera inerentemente o próprio fluido”, disse Friedel. “Se você espetar uma agulha em sua pele, seu corpo fica inflamado e então seu [sample] os níveis mudam. Para o biomonitoramento contínuo, queremos saber como são essas concentrações quando você não está sendo picado por uma agulha minúscula.
“É por isso que é um fluido tão desafiador que não foi usado fora do monitoramento do diabetes”.
Ainda assim, dizem os pesquisadores, o fluido intersticial é uma enorme promessa para o monitoramento da saúde por meio da tecnologia vestível. Isso pode ajudar os médicos a rastrear a eficácia dos medicamentos para garantir a dosagem adequada ou fornecer o diagnóstico precoce da doença, monitorando o sistema imunológico.
Mas Friedel disse que ainda há muito a aprender.
“Estamos tentando destrancar a caixa e ler as instruções dentro dela para entender o que há no fluido intersticial e quais são os potenciais para explorá-lo”, disse ele.
Friedel e Thompson trabalharam com o co-autor Heikenfeld, o James L. Winkle College of Pharmacy da UC, o Sandia National Laboratories no Novo México e a Southeast Missouri State University.
O estudo foi financiado por doações da National Science Foundation, do Escritório de Pesquisa Científica da Força Aérea dos EUA e do Escritório de Pesquisa Naval dos EUA.
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