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Tatuagens temporárias de grafeno podem monitorar continuamente a pressão arterial

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Tatuagens temporárias feitas com grafeno podem monitorar continuamente a pressão arterial1 por dias. A abordagem é muito diferente dos manguitos de pressão arterial1 padrão, que não mudaram muito desde que foram inventados há cerca de cem anos.

“A tatuagem de grafeno não tem peso, é invisível. Você coloca e esquece”, diz Deji Akinwande, da Universidade do Texas em Austin.

Akinwande e seus colegas criaram a tatuagem, que consiste em 12 tiras de grafeno quase invisíveis colocadas em duas fileiras ao longo das duas artérias2 principais do antebraço3. As tiras mais externas de cada fileira enviam pequenos sinais4 elétricos profundamente no braço e as tiras internas podem detectar a resposta e como ela muda, o que pode ser convertido em uma medida do fluxo sanguíneo.

As tatuagens podem medir continuamente a pressão arterial1 com precisão “Grau A”, conforme definido pelos padrões internacionais – o nível de precisão mais alto possível para um dispositivo médico.

O estudo descrevendo o desenvolvimento e resultados do dispositivo foi publicado na revista Nature Nanotechnology.

Leia sobre "O que vem a ser pressão arterial1" e "Monitorização Ambulatorial da Pressão Arterial1 (MAPA)".

A equipe testou as tatuagens em seis pessoas e descobriu que elas funcionavam bem durante horas de trabalho e caminhada. Elas até funcionavam quando os participantes faziam flexões ou mergulhavam os braços em um balde de água gelada por um minuto. As tatuagens também funcionavam à noite sem atrapalhar o sono de ninguém.

Atualmente, grande parte do hardware necessário para gravar e analisar os dados da tatuagem precisa ficar próximo e é conectado por um fio. Mas, no futuro, a equipe pode explorar o uso de conexões sem fio. Outra possibilidade seria usar contatos entre as tatuagens de grafeno e um smartwatch usado em cima delas, diz Akinwande.

Ter um dispositivo que pode medir a pressão arterial1 mesmo quando o usuário está em movimento ou dormindo pode ser útil para fornecer uma medição de linha de base mais confiável. “Queremos avançar para medir a pressão arterial1 continuamente e o que chamo de passivamente, o que significa que você nem sabe quando sua pressão arterial1 está sendo medida”, diz Roozbeh Jafari, membro da equipe da Texas A&M University.

Em comparação, um monitor de pressão arterial1 padrão que faz uma medição única no consultório do médico ou em casa pode ser impreciso por vários motivos, incluindo fatores como estresse ou desidratação5. Algumas pessoas até experimentam picos temporários de pressão arterial1 quando consultam um médico, diz Jafari. Os monitores padrão também geralmente exigem que as pessoas se sentem em vez de ficarem de pé ou se movimentarem.

Outros pesquisadores têm investigado a fotopletismografia (PPG) como um método baseado em luz para medir a pressão arterial1. Dispositivos vestíveis populares, como as pulseiras fitness, têm testado essa abordagem, mas fatores como a cor da pele6 e a camada de gordura7 sob a pele6 podem prejudicar as medições de PPG.

Tendo demonstrado o potencial das tatuagens de grafeno com voluntários saudáveis, os pesquisadores agora querem testá-las em pessoas com pressão alta.

No artigo publicado, eles descrevem o monitoramento contínuo da pressão arterial1 sem manguito através de tatuagens de grafeno de bioimpedância.

Os pesquisadores contextualizam que o monitoramento contínuo da pressão arterial1 (PA) em ambientes não clínicos (ambulantes) é essencial para a compreensão de inúmeras condições de saúde8, incluindo doenças cardiovasculares9. Além de sua importância no diagnóstico10 médico, as plataformas de monitoramento da PA ambulante podem promover a correlação da doença com o comportamento individual, hábitos diários e estilo de vida, potencialmente permitindo a análise de causas raiz, prognóstico11 e prevenção de doenças.

Embora existam dispositivos convencionais de PA ambulante, eles são desconfortáveis, volumosos e intrusivos. Neste estudo, apresentou-se uma plataforma de monitoramento de pressão arterial1 contínua vestível que é baseada em bioimpedância elétrica e aproveita tatuagens eletrônicas de grafeno atomicamente finas, autoadesivas, leves e discretas como interfaces bioeletrônicas humanas.

As tatuagens eletrônicas de grafeno são usadas para monitorar a PA por >300 minutos, um período dez vezes maior do que o relatado em estudos anteriores. A PA é registrada de forma contínua e não invasiva, com precisão de 0,2 ± 4,5 mmHg para pressões diastólicas e 0,2 ± 5,8 mmHg para pressões sistólicas, desempenho equivalente à classificação de Grau A.

Veja também sobre "Sintomas12 da hipertensão arterial13" e "Conhecendo os sinais vitais14 e suas funções".

 

Fontes:
Nature Nanotechnology, publicação em 20 de junho de 2022.
New Scientist, notícia publicada em 20 de junho de 2022.

 

Créditos da imagem: Texas A&M University | University of Texas at Austin

 

NEWS.MED.BR, 2022. Tatuagens temporárias de grafeno podem monitorar continuamente a pressão arterial. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1419730/tatuagens-temporarias-de-grafeno-podem-monitorar-continuamente-a-pressao-arterial.htm>. Acesso em: 15 ago. 2022.

Complementos

1 Pressão arterial: A relação que define a pressão arterial é o produto do fluxo sanguíneo pela resistência. Considerando-se a circulação como um todo, o fluxo total é denominado débito cardíaco, enquanto a resistência é denominada de resistência vascular periférica total.
2 Artérias: Os vasos que transportam sangue para fora do coração.
3 Antebraço:
4 Sinais: São alterações percebidas ou medidas por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida.
5 Desidratação: Perda de líquidos do organismo pelo aumento importante da freqüência urinária, sudorese excessiva, diarréia ou vômito.
6 Pele: Camada externa do corpo, que o protege do meio ambiente. Composta por DERME e EPIDERME.
7 Gordura: Um dos três principais nutrientes dos alimentos. Os alimentos que fornecem gordura são: manteiga, margarina, óleos, nozes, carnes vermelhas, peixes, frango e alguns derivados do leite. O excesso de calorias é estocado no organismo na forma de gordura, fornecendo uma reserva de energia ao organismo.
8 Saúde: 1. Estado de equilíbrio dinâmico entre o organismo e o seu ambiente, o qual mantém as características estruturais e funcionais do organismo dentro dos limites normais para sua forma de vida e para a sua fase do ciclo vital. 2. Estado de boa disposição física e psíquica; bem-estar. 3. Brinde, saudação que se faz bebendo à saúde de alguém. 4. Força física; robustez, vigor, energia.
9 Doenças cardiovasculares: Doença do coração e vasos sangüíneos (artérias, veias e capilares).
10 Diagnóstico: Determinação de uma doença a partir dos seus sinais e sintomas.
11 Prognóstico: 1. Juízo médico, baseado no diagnóstico e nas possibilidades terapêuticas, em relação à duração, à evolução e ao termo de uma doença. Em medicina, predição do curso ou do resultado provável de uma doença; prognose. 2. Predição, presságio, profecia relativos a qualquer assunto. 3. Relativo a prognose. 4. Que traça o provável desenvolvimento futuro ou o resultado de um processo. 5. Que pode indicar acontecimentos futuros (diz-se de sinal, sintoma, indício, etc.). 6. No uso pejorativo, pernóstico, doutoral, professoral; prognóstico.
12 Sintomas: Alterações da percepção normal que uma pessoa tem de seu próprio corpo, do seu metabolismo, de suas sensações, podendo ou não ser um indício de doença. Os sintomas são as queixas relatadas pelo paciente mas que só ele consegue perceber. Sintomas são subjetivos, sujeitos à interpretação pessoal. A variabilidade descritiva dos sintomas varia em função da cultura do indivíduo, assim como da valorização que cada pessoa dá às suas próprias percepções.
13 Hipertensão arterial: Aumento dos valores de pressão arterial acima dos valores considerados normais, que no adulto são de 140 milímetros de mercúrio de pressão sistólica e 85 milímetros de pressão diastólica.
14 Sinais vitais: Conjunto de variáveis fisiológicas que são pressão arterial, freqüência cardíaca, freqüência respiratória e temperatura corporal.
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