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Como um smartwatch pode detectar os níveis de drogas / medicamentos no corpo

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Uma nova tecnologia wearable (vestível) que se encaixa diretamente no pulso pode fornecer leituras em tempo quase real do nível de paracetamol no corpo – e provavelmente muitos outros medicamentos também.

Esta inovação – de pesquisadores da Universidade da Califórnia, Los Angeles, com colaboradores da Stanford Medicine – poderia permitir que os pacientes evitassem picadas e coletas de sangue1 onerosas e atualmente necessárias para rastrear os níveis de uma droga em seus corpos.

Além disso, esse tipo de monitoramento é o ponto ideal para saúde2 e medicina de precisão, disse Ron Davis, PhD, diretor do Stanford Genome Technology Center. Um pioneiro no campo da medicina personalizada, ele ajudou a conceituar a tecnologia.

Os medicamentos – mesmo da variedade comum e sem receita – não são “uma dose que serve para todos”. Adultos menores geralmente precisam de menos do que o recomendado e um adulto maior pode precisar de mais. Portanto, uma maneira rápida e não invasiva de medir o nível das drogas em um indivíduo seria útil para muitos.

Leia sobre "Uso correto dos medicamentos" e "Uso de medicamentos em crianças".

Medindo os níveis de medicamentos por meio da atividade eletroquímica

O novo dispositivo de leitura de medicamentos mede algo chamado de "farmacocinética", que é essencialmente a taxa na qual uma pessoa metaboliza uma droga. Um artigo que descreve o design foi publicado recentemente no Proceedings of the National Academy of Sciences. O estudo foi conduzido por Sam Emaminejad, PhD, professor assistente de engenharia elétrica e da computação na UCLA, que foi ex-aluno de graduação e pós-doutorado em Stanford.

Ele disse que depois que uma pessoa toma um medicamento, as moléculas do medicamento aparecem em concentrações muito baixas no corpo e estão nadando entre outras moléculas que estão presentes no sangue1 em concentrações muito mais altas.

Com o paracetamol, ou certos outros tipos de drogas, o corpo secreta moléculas associadas às drogas, através do suor, que são eletroativas, o que significa que elas exibem um sinal3 eletroquímico específico quando a voltagem é aplicada. Quanto maior o sinal3 eletroquímico, maior será a concentração da droga no corpo, disse Emaminejad.

A equipe projetou um sensor que poderia isolar o sinal3 eletroquímico do paracetamol ou, teoricamente, de outra droga-alvo, enquanto elimina a interferência de moléculas não-alvo, disse Emaminejad. Os pesquisadores afixaram este sensor na parte de trás de um smartwatch desenvolvido sob medida.

Ao aplicar pequenas quantidades de voltagem, o relógio verifica as gotículas de suor em busca do sinal3 do medicamento alvo. Dentro de minutos, o dispositivo traduz o sinal3 eletroquímico medido para a concentração de droga correspondente no corpo, produzindo uma leitura. A capacidade do Bluetooth permite que os dados sejam transmitidos quase em tempo real e exibidos no mostrador do relógio. Toda a atividade elétrica é contida com segurança no relógio, de modo que o usuário não sente nada.

Prova de princípio

Os pesquisadores testaram seu dispositivo em dois participantes que ingeriram paracetamol. Eles compararam a precisão da leitura do sensor de suor com a de um teste de saliva, que estudos anteriores mostraram ter rendimentos comparáveis ​​a exames de sangue1. Os cientistas descobriram que os resultados do sensor de suor espelhavam os resultados do teste de saliva com sucesso.

A tecnologia é considerada a primeira prova de princípio de uma solução wearable que pode analisar o suor, fornecer leituras rápidas da concentração da droga no corpo e construir o perfil farmacocinético da droga, mostrando coisas como taxas de metabolismo4 da droga, disse Emaminejad.

Emaminejad começou a trabalhar na tecnologia em 2016, quando estava terminando seu doutorado e iniciando sua pesquisa de pós-doutorado no laboratório de Davis. Emaminejad e Davis viram o potencial dessa tecnologia para ajudar a controlar os níveis de muitas moléculas circulantes que são indicadores do estado químico e fisiológico5 dinâmico do corpo, no que se refere ao metabolismo4 das drogas.

Essa última inovação "abre novos caminhos para monitorar os processos biológicos de uma pessoa através do suor", Davis disse.

No futuro, Davis e Emaminejad esperam que os sensores – ou sensores como esses – possam ser usados ​​para ajudar as pessoas a monitorar continuamente sua saúde2, auxiliando nos esforços para regular os níveis de glicose6 no sangue1, ajustar as dosagens dos medicamentos ou controlar os níveis de estresse, por exemplo.

“Acho que este é apenas o começo do que podemos fazer com essas tecnologias wearable de monitoramento de saúde”, disse Emaminejad. "Agora, nosso objetivo é atualizar os eletrônicos wearable de consumo em poderosas plataformas de monitoramento de saúde2, de modo que o ideal é que todos possam aprender mais informações sobre o estado fisiológico5 de seus corpos e tomar medidas para melhorar sua saúde2, forma física e felicidade."

Veja também sobre "Os perigos da automedicação7" e "Vias de administração de medicamentos".

 

Créditos da imagem: foto de Jialun Zhu, Shuyu Lin and Yichao Zhao (Emaminejad Lab)

 

Fonte: Stanford Medicine, publicação em 21 de agosto de 2020.

 

NEWS.MED.BR, 2020. Como um smartwatch pode detectar os níveis de drogas / medicamentos no corpo. Disponível em: <https://www.news.med.br/p/tecnologia-e-saude/1377163/como-um-smartwatch-pode-detectar-os-niveis-de-drogas-medicamentos-no-corpo.htm>. Acesso em: 25 set. 2020.

Complementos

1 Sangue: O sangue é uma substância líquida que circula pelas artérias e veias do organismo. Em um adulto sadio, cerca de 45% do volume de seu sangue é composto por células (a maioria glóbulos vermelhos, glóbulos brancos e plaquetas). O sangue é vermelho brilhante, quando oxigenado nos pulmões (nos alvéolos pulmonares). Ele adquire uma tonalidade mais azulada, quando perde seu oxigênio, através das veias e dos pequenos vasos denominados capilares.
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 Sinal: 1. É uma alteração percebida ou medida por outra pessoa, geralmente um profissional de saúde, sem o relato ou comunicação do paciente. Por exemplo, uma ferida. 2. Som ou gesto que indica algo, indício. 3. Dinheiro que se dá para garantir um contrato.
4 Metabolismo: É o conjunto de transformações que as substâncias químicas sofrem no interior dos organismos vivos. São essas reações que permitem a uma célula ou um sistema transformar os alimentos em energia, que será ultilizada pelas células para que as mesmas se multipliquem, cresçam e movimentem-se. O metabolismo divide-se em duas etapas: catabolismo e anabolismo.
5 Fisiológico: 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.
6 Glicose: Uma das formas mais simples de açúcar.
7 Automedicação: Automedicação é a prática de tomar remédios sem a prescrição, orientação e supervisão médicas.
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