Um curioso nanossensor pode ser usado para sensoriamento de glicose...
O toque da medicina numa arte milenar. Cientistas do Laboratório Draper, em Cambridge, estão desenvolvendo um nanossensor que pode ser injetado na pele, muito parecido com a tinta da tatuagem, para monitorar o nível de açúcar no sangue. Conforme o nível de glicose aumenta, a “tatuagem” fluoresce sob uma luz infravermelha, avisando se o diabético deve ou não tomar uma injeção de insulina após a refeição. Os pesquisadores já realizaram testes da versão sensitiva à sódio em camundongos, e logo o sensor de glicose será testado em animais.
Os medidores disponíveis usam fotômetros de reflexão que medem a luz refletida em um fita de teste após ela ter passado por uma reação química. Existem também os medidores eletroquímicos, que medem a corrente elétrica produzida pelo sangue que fica na ponta da fita de teste. Na tentativa de livrar os diabéticos do incômodo de furar o dedo e economizar tempo, os sensores de glicose estão sendo desenvolvidos, de dispositivos implantáveis que monitoram a quantidade de glicose no sangue continuamente, até sensores não invasivos que detectam glicose através da pele via luz infravermelha.
Heather Clark e seus colegas estão desenvolvendo algo que possa operar entre os dois extremos. O material consiste de 120 esferas de polímero nanométricas revestidas com um material biocompatível. Dentro de cada grânulo há um corante fluorescente e especializado sensor de moléculas, projetado para detectar substâncias químicas específicas, como sódio e glicose.
Quando injetado na pele, a molécula sensitiva puxa o alvo químico, neste caso o sódio, para o polímero do líquido intersticial, que circunda as células.Para compensar a nova aquisição de carga positiva do íon do sódio, uma molécula de corante libera um íon positivo, fazendo a molécula fluorescer. O nível de fluorescência aumenta com a concentração do alvo químico. Os cientistas podem trocar as células de reconhecimento para medir diferentes alvos, incluindo cloro, cálcio e glicose. A gama de concentrações que o sensor pode detectar pode ser variada, alterando a proporção dos componentes, dependendo se é importante para medir concentrações precisas ou mais ampla variabilidade.
O sensor de sódio, que um dia pode ser usado para monitorar desitratação, mostrou sucesso nos testes em animais. Quando injetado na pele do roador, os grânulos fluorescem em resposta à injeção salina. Os pesquisadores desenvolveram um sensor de glicose que funciona com um mecanismo similar. Mostrou resultados em uma solução, mas ainda não foi testado em animais.
A longo prazo, Clark prevê um sensor que pode ser injetado nas camadas superficiais da pele, mais raso que a tinta da tatuagem “para que seja expelido conforme o tempo”, ela diz. Um monitor de fluorescência, semelhante ao mouse óptico, seria então usado para medir a luz emitida pela tatuagem, e o sensor seria reinjetado periodicamente.
“É único porque não possui nenhum componente para ser usado”, diz Clark. Fitas de glicose, por exemplo, usa uma enzima para detectar glicose, que precisa ser recolocado continuamente. “Outros monitores, até mesmo nanosensores, tem vida útil limitada, o que torna difícil implantá-las”, ela diz.
Entretando, os pesquisadores ainda tem um longo caminho a percorrer antes de o sensor estar preparado para ser testado em humanos com diabetes. Embora os grânulos não pareçam ter engatilhado uma reação imunológica em testes iniciais com animais, mais estudos precisam ser feitos, diz Clark. Avaliar a resposta imunológica é especialmente importante pois isso pode alterar concentrações locais de glicose, diz George Wilson, um químicoda Universidade de Kansas, em Lawrance. Por exemplo, “macrófagos (um tipo de célula imunológica) ingerem glicose”, ele diz. Wilson também adverte que diversos fatores podem influenciar a fluorescência da pele, incluindo a cor da pele e idade.
A longo prazo, Clark prevê um sensor que pode ser injetado nas camadas superficiais da pele, mais raso que a tinta da tatuagem “para que seja expelido conforme o tempo”, ela diz. Um monitor de fluorescência, semelhante ao mouse óptico, seria então usado para medir a luz emitida pela tatuagem, e o sensor seria reinjetado periodicamente.
“É único porque não possui nenhum componente para ser usado”, diz Clark. Fitas de glicose, por exemplo, usa uma enzima para detectar glicose, que precisa ser recolocado continuamente. “Outros monitores, até mesmo nanosensores, tem vida útil limitada, o que torna difícil implantá-las”, ela diz.
Entretando, os pesquisadores ainda tem um longo caminho a percorrer antes de o sensor estar preparado para ser testado em humanos com diabetes. Embora os grânulos não pareçam ter engatilhado uma reação imunológica em testes iniciais com animais, mais estudos precisam ser feitos, diz Clark. Avaliar a resposta imunológica é especialmente importante pois isso pode alterar concentrações locais de glicose, diz George Wilson, um químicoda Universidade de Kansas, em Lawrance. Por exemplo, “macrófagos (um tipo de célula imunológica) ingerem glicose”, ele diz. Wilson também adverte que diversos fatores podem influenciar a fluorescência da pele, incluindo a cor da pele e idade.
Artigo por: Pri Chien
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