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Bandagens ‘inteligentes’ monitoram feridas e fornecem tratamento direcionado

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Na maioria das vezes, quando alguém sofre um corte, arranhão, queimadura ou outro ferimento, o corpo cuida de si mesmo e se cura sozinho. Mas nem sempre é esse o caso. O diabetes1 pode interferir no processo de cicatrização e criar feridas que não se fecham, podendo infeccionar e se agravar.

Esses tipos de feridas crônicas não são apenas debilitantes para as pessoas que sofrem delas. Elas também são um dreno para os sistemas de saúde2, representando um fardo financeiro de US$ 25 bilhões somente nos Estados Unidos a cada ano.

Saiba mais sobre "Tratamento de feridas - como deve ser feito" e "Cicatrização e cicatrizes3".

Um novo tipo de curativo inteligente desenvolvido na universidade Caltech pode tornar o tratamento dessas feridas mais fácil, mais eficaz e menos dispendioso. Essas bandagens inteligentes foram desenvolvidas no laboratório de Wei Gao, professor assistente de engenharia médica e pesquisador do Heritage Medical Research Institute. As descobertas foram publicadas na revista científica Science Advances.

“Existem muitos tipos diferentes de feridas crônicas, especialmente em úlceras4 diabéticas e queimaduras que duram muito tempo e causam grandes problemas para o paciente”, diz Gao. “Há uma demanda por tecnologia que possa facilitar a recuperação.”

Ao contrário de um curativo típico, que pode consistir apenas em camadas de material absorvente, os curativos inteligentes são feitos de um polímero flexível e elástico contendo eletrônicos e medicamentos incorporados. Os eletrônicos permitem que o sensor monitore moléculas como ácido úrico ou lactato5 e condições como nível de pH ou temperatura na ferida, que podem ser indicativas de inflamação6 ou infecção7 bacteriana.

O curativo pode responder de uma das três maneiras: primeiro, ele pode transmitir sem fio os dados coletados da ferida para um computador, tablet ou smartphone próximo para revisão pelo paciente ou um profissional médico. Segundo, ele pode administrar um antibiótico ou outro medicamento armazenado dentro do curativo diretamente no local da ferida para tratar a inflamação6 e a infecção7. Terceiro, ele pode aplicar um campo elétrico de baixo nível à ferida para estimular o crescimento do tecido8, resultando em uma cura mais rápida.

Em modelos animais sob condições de laboratório, os curativos inteligentes mostraram a capacidade de fornecer atualizações em tempo real sobre as condições da ferida e os estados metabólicos dos animais para os pesquisadores, bem como oferecer cura rápida de feridas infectadas crônicas semelhantes às encontradas em humanos.

Gao diz que os resultados são promissores e acrescenta que pesquisas futuras em colaboração com a Keck School of Medicine da University of Southern California se concentrarão em melhorar a tecnologia de curativos e testá-la em pacientes humanos, cujas necessidades terapêuticas podem ser diferentes das dos animais de laboratório.

“Mostramos essa prova de conceito9 em modelos de animais pequenos, mas, no futuro, gostaríamos de aumentar a estabilidade do dispositivo, e também testá-lo em feridas crônicas maiores, porque os parâmetros da ferida e o microambiente podem variar de local para local”, diz ele.

No artigo publicado, os pesquisadores descrevem esse sistema bioeletrônico vestível sem fio extensível para monitoramento multiplexado e tratamento combinado de feridas crônicas infectadas.

Eles relatam que feridas crônicas que não cicatrizam são uma das principais complicações clínicas de rápido crescimento em todo o mundo. As terapias atuais frequentemente exigem intervenções cirúrgicas emergenciais, enquanto o abuso e a aplicação incorreta de medicamentos terapêuticos frequentemente levam a um aumento na taxa de morbidade10 e mortalidade11.

Neste estudo, apresentou-se um sistema bioeletrônico vestível que monitora sem fio e continuamente as condições fisiológicas12 do leito da ferida por meio de uma matriz de biossensores eletroquímicos multimodais multiplexados desenvolvidos sob medida e realiza terapia combinada13 não invasiva por meio de tratamento antimicrobiano anti-inflamatório controlado e regeneração tecidual estimulada eletricamente.

O adesivo vestível é totalmente biocompatível, mecanicamente flexível, extensível e pode aderir conformemente à ferida cutânea14 durante todo o processo de cicatrização.

O monitoramento metabólico e inflamatório em tempo real em uma série de experimentos in vivo pré-clínicos mostrou alta precisão e estabilidade eletroquímica do adesivo vestível para análise de biomarcadores de feridas espaciais e temporais multiplexadas.

A terapia combinada13 permitiu uma cicatrização cutânea14 crônica substancialmente acelerada em um modelo de roedor.

Leia mais sobre "Ulcerações15" e "Curativos - detalhes para fazer um curativo melhor".

 

Fontes:
Science Advances, Vol. 9, Nº 12, em março de 2023.
Caltech, notícia publicada em março de 2023.

 

Créditos da imagem: Caltech

 

NEWS.MED.BR, 2024. Bandagens ‘inteligentes’ monitoram feridas e fornecem tratamento direcionado. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/medical-journal/1478720/bandagens-inteligentes-monitoram-feridas-e-fornecem-tratamento-direcionado.htm>. Acesso em: 9 dez. 2024.

Complementos

1 Diabetes: Nome que designa um grupo de doenças caracterizadas por diurese excessiva. A mais frequente é o Diabetes mellitus, ainda que existam outras variantes (Diabetes insipidus) de doença nas quais o transtorno primário é a incapacidade dos rins de concentrar a urina.
2 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.
3 Cicatrizes: Formação de um novo tecido durante o processo de cicatrização de um ferimento.
4 Úlceras: Feridas superficiais em tecido cutâneo ou mucoso que podem ocorrer em diversas partes do organismo. Uma afta é, por exemplo, uma úlcera na boca. A úlcera péptica ocorre no estômago ou no duodeno (mais freqüente). Pessoas que sofrem de estresse são mais susceptíveis a úlcera.
5 Lactato: Sal ou éster do ácido láctico ou ânion dele derivado.
6 Inflamação: Conjunto de processos que se desenvolvem em um tecido em resposta a uma agressão externa. Incluem fenômenos vasculares como vasodilatação, edema, desencadeamento da resposta imunológica, ativação do sistema de coagulação, etc.Quando se produz em um tecido superficial (pele, tecido celular subcutâneo) pode apresentar tumefação, aumento da temperatura local, coloração avermelhada e dor (tétrade de Celso, o cientista que primeiro descreveu as características clínicas da inflamação).
7 Infecção: Doença produzida pela invasão de um germe (bactéria, vírus, fungo, etc.) em um organismo superior. Como conseqüência da mesma podem ser produzidas alterações na estrutura ou funcionamento dos tecidos comprometidos, ocasionando febre, queda do estado geral, e inúmeros sintomas que dependem do tipo de germe e da reação imunológica perante o mesmo.
8 Tecido: Conjunto de células de características semelhantes, organizadas em estruturas complexas para cumprir uma determinada função. Exemplo de tecido: o tecido ósseo encontra-se formado por osteócitos dispostos em uma matriz mineral para cumprir funções de sustentação.
9 Prova de conceito: Prova de conceito (PoC ou Proof of Concept) é um termo utilizado para denominar um modelo prático que possa provar o conceito (teórico) estabelecido por uma pesquisa ou artigo técnico. Ela pode ser considerada uma implementação, em geral resumida ou incompleta, de um método ou de uma ideia, realizada com o propósito de verificar se o conceito ou a teoria em questão é susceptível de ser explorado de maneira útil.
10 Morbidade: Morbidade ou morbilidade é a taxa de portadores de determinada doença em relação à população total estudada, em determinado local e em determinado momento.
11 Mortalidade: A taxa de mortalidade ou coeficiente de mortalidade é um dado demográfico do número de óbitos, geralmente para cada mil habitantes em uma dada região, em um determinado período de tempo.
12 Fisiológicas: Relativo à fisiologia. A fisiologia é estudo das funções e do funcionamento normal dos seres vivos, especialmente dos processos físico-químicos que ocorrem nas células, tecidos, órgãos e sistemas dos seres vivos sadios.
13 Terapia combinada: Uso de medicações diferentes ao mesmo tempo (agentes hipoglicemiantes orais ou um agente hipoglicemiante oral e insulina, por exemplo) para administrar os níveis de glicose sangüínea em pessoas com diabetes tipo 2.
14 Cutânea: Que diz respeito à pele, à cútis.
15 Ulcerações: 1. Processo patológico de formação de uma úlcera. 2. A úlcera ou um grupo de úlceras.

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