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Tecnologia e Saúde
Uma pílula foi usada para estimular eletricamente as células1 do estômago2 em porcos para aumentar os níveis de grelina, um hormônio3 que regula a fome e alivia a náusea4. Se a tecnologia se traduzir em humanos, poderia tratar náuseas5, vômitos6 e falta de apetite em pessoas com distúrbios alimentares ou em tratamento para câncer7. As descobertas foram publicadas na revista Science Robotics. Dez minutos após a estimulação, a grelina aumentou cerca de 40% em porcos que foram estimulados, enquanto a grelina diminuiu cerca de 50% em porcos que não foram.
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Um pequeno dispositivo semelhante a uma pílula pode medir quanta radiação de raios X está sendo entregue aos tumores gastrointestinais durante a radioterapia1. O dispositivo poderia assim permitir que os médicos calibrem o tratamento de pessoas que recebem radioterapia1 para certos tumores. O estudo, publicado na revista Nature, descreve o desenvolvimento desse dosímetro de raios X deglutível para o monitoramento em tempo real da radioterapia1.
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Pesquisadores aproveitaram uma “seringa” molecular que alguns vírus1 e bactérias usam para infectar seus hospedeiros e a colocaram para trabalhar, fornecendo proteínas2 potencialmente terapêuticas para células3 humanas cultivadas em laboratório. A técnica emprestada da natureza e aprimorada usando inteligência artificial poderia estimular o desenvolvimento de melhores sistemas de administração de medicamentos. A descoberta foi publicada na revista Nature. Graças a essas “nanoseringas” bacterianas ajustadas para atingir células3 humanas desenvolvidas, pode ser possível injetar proteínas2 em células3 específicas do corpo. Isso poderia levar a tratamentos mais seguros e eficazes para uma ampla gama de condições, incluindo o câncer4.
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Pesquisadores da Universidade de Nova Gales do Sul (UNSW), na Austrália, revelaram um protótipo de dispositivo que pode imprimir células1 vivas diretamente em 3D em órgãos internos e potencialmente ser usado como uma ferramenta cirúrgica endoscópica completa. A pesquisa foi detalhada em um artigo publicado na revista Advanced Science. O dispositivo de prova de conceito2, conhecido como F3DB, apresenta uma cabeça3 giratória altamente manobrável que “imprime” a biotinta, presa à extremidade de um braço robótico longo e flexível em forma de cobra, que pode ser controlado externamente. A pequena bioimpressora 3D flexível tem a capacidade de ser inserida no corpo como um endoscópio e fornecer biomateriais multicamadas diretamente na superfície de órgãos e tecidos internos.
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Um adesivo usado fora da garganta1 pode detectar a fala e transmiti-la mesmo quando a pessoa murmura as palavras silenciosamente. O dispositivo poderia ajudar trabalhadores em ambientes ruidosos ou pessoas com dificuldades de fala a se comunicar. As descobertas foram publicadas na revista Nature Machine Intelligence. A garganta1 artificial vestível e inteligente baseada em grafeno é sensível à fala humana e aos movimentos relacionados à vocalização. O adesivo tem apenas 25 micrômetros de espessura.
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Fazer uma ultrassonografia1 em breve pode se tornar tão fácil quanto colocar um esparadrapo na pele2, graças às recentes inovações de uma equipe do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Pesquisadores desenvolveram um novo dispositivo de ultrassom bioadesivo, ou “adesivo de ultrassom”, que pode fornecer imagens de ultrassom de órgãos, músculos3 e tecidos por 48 horas. Eventualmente o adesivo pode ser usado em casa, trazendo benefícios para qualquer pessoa, mas sendo particularmente valioso para os cuidados de gestantes e atletas. O dispositivo foi descrito em estudo publicado na revista Science e consiste em uma sonda adesiva fina que pareia com um “acoplante” semelhante a gelatina que facilita a transferência de ondas ultrassônicas. O adesivo permite imagens tanto próximas à superfície quanto em até 20 centímetros de profundidade. Testes in vivo mostraram que o dispositivo pode ser usado confortavelmente por 48 horas, e conectar a matriz a uma plataforma de ultrassom disponível comercialmente permitiu imagens contínuas de ultrassom da artéria4 carótida, pulmão5 e abdome6.
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A criação de um olho1 biônico que imita o alargamento e o encolhimento da pupila pode nos deixar um pouco mais perto de conseguir ajudar pessoas com certas deficiências visuais. Agora, um grupo de pesquisadores desenvolveu um material fino que enviou sinais2 semelhantes aos de nervos para uma fibra de liga metálica em um modelo de olho1 artificial, fazendo com que a pupila do olho1 se dilatasse e contraísse em resposta a níveis variados de luz. A descoberta foi publicada na revista científica Matter. O material é baseado no mineral perovskita, que é conhecido por atuar como uma sinapse artificial. Uma sinapse é a lacuna entre dois neurônios3 através da qual os sinais2 nervosos são transmitidos, permitindo que as células4 se comuniquem. Em um experimento de laboratório, a equipe adicionou o material de 625 nanômetros de espessura e uma fibra de liga metálica a um olho1 artificial. Quando exposto à luz, o material envia sinais2 neurais para a fibra, que controla a dilatação e a contração da pupila do olho1. Este trabalho pode fornecer orientação para projetar dispositivos e sistemas sinápticos optoeletrônicos.
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As feridas crônicas são profundas e difíceis de reparar. Frequentemente, a parte superior da lesão1 cicatriza antes da parte inferior, de modo que a ferida desaba sobre si mesma. Na revista APL Bioengineering, pesquisadores descrevem o desenvolvimento de uma abordagem para imprimir equivalentes da pele2. O material imita todas as três camadas da pele2, permite estruturas de impressão complexas, e pode desempenhar um papel futuro na facilitação da cicatrização de feridas crônicas. Foi usada a abordagem de manufatura aditiva de camada suspensa para produzir um implante3 contínuo de três camadas, que se assemelha muito à pele2 humana. Uma cultura do modelo demonstrou que, ao longo de 21 dias, os componentes celulares desempenharam um papel fundamental na remodelação da matriz de suporte em arquiteturas comparáveis às da pele2 saudável.
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Cientistas criaram um mini estômago1 sofisticado, completo com nervos que coordenam a contração muscular e glândulas2 que produzem ácido, dando esperança de que esses “organoides” possam um dia ser usados para reparar tratos gastrointestinais danificados. Esses organoides estomacais, os mais complexos desenvolvidos até hoje, são feitos com células3 de três camadas encontradas em embriões em desenvolvimento. A descoberta foi publicada na revista Cell Stem Cell, e o artigo descreve como organoides gastrointestinais humanos funcionais podem ser desenvolvidos a partir de três camadas germinativas primárias derivadas separadamente de células-tronco4 pluripotentes.
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Uma tinta feita com células1 bacterianas projetadas pode ser impressa em 3D em estruturas que liberam medicamentos anticâncer ou capturam toxinas2 do meio ambiente. A tinta microbiana é o primeiro gel imprimível a ser feito inteiramente a partir de proteínas3 produzidas por células1 de E. coli, sem a adição de outros polímeros. A descoberta foi descrita em estudo publicado na revista Nature Communications. Foi demonstrada a impressão 3D de materiais vivos funcionais incorporando células1 programadas de E. coli e nanofibras em tinta microbiana, que pode sequestrar frações tóxicas, liberar produtos biológicos e regular seu próprio crescimento celular por meio da indução química de circuitos genéticos racionalmente concebidos. Assim, neste trabalho, foram apresentados os recursos avançados da nanobiotecnologia e da tecnologia de materiais vivos para a impressão em 3D de arquiteturas vivas funcionais.
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