Notícias | Fio dental comum se transforma em sensor de alta tecnologia em um avanço para o monitoramento preciso do estresse
O estresse crônico pode elevar a pressão arterial, contribuir para doenças cardiovasculares, enfraquecer a função imunológica e causar depressão e ansiedade. No entanto, as ferramentas atuais de monitoramento do estresse costumam ser caras e depender de avaliações subjetivas, o que dificulta medir com precisão o verdadeiro estado fisiológico de uma pessoa.
Para enfrentar esse desafio, uma equipe multidisciplinar da Tufts University, nos Estados Unidos, desenvolveu um novo sensor de fio dental que detecta o hormônio do estresse cortisol na saliva durante o uso cotidiano do fio dental. Ele oferece uma abordagem não invasiva, altamente precisa e relativamente barata para o monitoramento do estresse.
“Ao estudar como o estresse afeta a cognição e a aprendizagem, descobrimos que a própria medição muitas vezes se torna uma fonte adicional de estresse”, afirmou Sameer Sonkusale, professor de engenharia elétrica e de computação. “Por isso, consideramos se um sensor poderia se integrar completamente à vida cotidiana sem acrescentar qualquer incômodo. A saliva contém cortisol, e o uso rotineiro do fio dental faz dele uma ferramenta ideal de monitoramento.”
O dispositivo se parece com um passador de fio dental comum, com uma alça de plástico e um filamento tensionado nas duas extremidades, e tem aproximadamente o tamanho de um dedo indicador. Por ação capilar, o fio absorve a saliva e a conduz até uma área de detecção por eletrodo dentro do dispositivo, onde as moléculas de cortisol são capturadas e detectadas por meio de reconhecimento molecular especializado.
A principal tecnologia, chamada polímeros molecularmente impressos eletropolimerizados (eMIPs), foi desenvolvida pela primeira vez 30 anos atrás. Ela funciona como um molde de gesso: o cortisol atua como molécula-modelo, enquanto um polímero com uma “forma memorizada” se forma ao seu redor. A remoção do modelo deixa sítios de ligação estreitamente compatíveis com a molécula-alvo, permitindo reconhecimento e captura altamente seletivos.
“O eMIP é uma tecnologia transformadora”, afirmou Sonkusale. “Biossensores anteriores muitas vezes dependiam de biorreceptores caros, como anticorpos, enquanto o eMIP pode criar rapidamente uma membrana de reconhecimento específica para qualquer molécula-alvo. Isso reduz muito o tempo de desenvolvimento e o custo.”
A equipe afirmou que o sensor de fio dental é tão sensível quanto os melhores dispositivos de detecção de estresse disponíveis no mercado e pode ser usado em casa sem treinamento profissional, integrando o monitoramento do estresse à gestão rotineira da saúde. A tecnologia eMIP, altamente escalável, também poderia detectar outros biomarcadores salivares, como estrogênio para acompanhar a fertilidade, glicose para monitorar o diabetes ou moléculas relacionadas ao câncer, e futuramente talvez medir vários biomarcadores ao mesmo tempo.
Embora o dispositivo apresente bom desempenho no monitoramento, Sonkusale ressaltou que seu principal uso é o controle de doenças e o acompanhamento contínuo, não o diagnóstico. “Os exames de sangue continuam sendo o padrão-ouro para o diagnóstico. Mas, após um diagnóstico como o de doença cardiovascular, um sensor de fio dental poderia ser muito valioso para acompanhar a resposta ao tratamento e possibilitar uma intervenção oportuna.”
A equipe planeja criar uma startup para comercializar o sensor. Os resultados foram publicados na revista ACS Applied Materials & Interfaces.
O sensor de fio dental se soma às inovações da equipe de sensores vestíveis de Sonkusale, incluindo dispositivos eletrônicos flexíveis que detectam metabólitos e gases do suor, acompanham movimentos e podem até ser tecidos em materiais têxteis.
Notícias | Fio dental comum se transforma em sensor de alta tecnologia em avanço para o monitoramento preciso do estresse
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O estresse crônico pode elevar a pressão arterial, contribuir para doenças cardiovasculares, enfraquecer a função imunológica e causar depressão e ansiedade. No entanto, as ferramentas atuais de monitoramento do estresse costumam ser caras e depender de avaliações subjetivas, o que dificulta medir com precisão o verdadeiro estado fisiológico de uma pessoa.
Para enfrentar esse desafio, uma equipe multidisciplinar da Tufts University, nos Estados Unidos, desenvolveu um novo sensor de fio dental que detecta o hormônio do estresse cortisol na saliva durante o uso cotidiano do fio dental. Ele oferece uma abordagem não invasiva, altamente precisa e relativamente barata para o monitoramento do estresse.
“Ao estudar como o estresse afeta a cognição e a aprendizagem, descobrimos que a própria medição muitas vezes se torna uma fonte adicional de estresse”, afirmou Sameer Sonkusale, professor de engenharia elétrica e de computação. “Por isso, consideramos se um sensor poderia se integrar completamente à vida cotidiana sem acrescentar qualquer incômodo. A saliva contém cortisol, e o uso rotineiro do fio dental faz dele uma ferramenta ideal de monitoramento.”
O dispositivo se parece com um passador de fio dental comum, com uma alça de plástico e um filamento tensionado nas duas extremidades, e tem aproximadamente o tamanho de um dedo indicador. Por ação capilar, o fio absorve a saliva e a conduz até uma área de detecção por eletrodo dentro do dispositivo, onde as moléculas de cortisol são capturadas e detectadas por meio de reconhecimento molecular especializado.
A principal tecnologia, chamada polímeros molecularmente impressos eletropolimerizados (eMIPs), foi desenvolvida pela primeira vez 30 anos atrás. Ela funciona como um molde de gesso: o cortisol atua como molécula-modelo, enquanto um polímero com uma “forma memorizada” se forma ao seu redor. A remoção do modelo deixa sítios de ligação estreitamente compatíveis com a molécula-alvo, permitindo reconhecimento e captura altamente seletivos.
“O eMIP é uma tecnologia transformadora”, afirmou Sonkusale. “Biossensores anteriores muitas vezes dependiam de biorreceptores caros, como anticorpos, enquanto o eMIP pode criar rapidamente uma membrana de reconhecimento específica para qualquer molécula-alvo. Isso reduz muito o tempo de desenvolvimento e o custo.”
A equipe afirmou que o sensor de fio dental é tão sensível quanto os melhores dispositivos de detecção de estresse disponíveis no mercado e pode ser usado em casa sem treinamento profissional, integrando o monitoramento do estresse à gestão rotineira da saúde. A tecnologia eMIP, altamente escalável, também poderia detectar outros biomarcadores salivares, como estrogênio para acompanhar a fertilidade, glicose para monitorar o diabetes ou moléculas relacionadas ao câncer, e futuramente talvez medir vários biomarcadores ao mesmo tempo.
Embora o dispositivo apresente bom desempenho no monitoramento, Sonkusale ressaltou que seu principal uso é o controle de doenças e o acompanhamento contínuo, não o diagnóstico. “Os exames de sangue continuam sendo o padrão-ouro para o diagnóstico. Mas, após um diagnóstico como o de doença cardiovascular, um sensor de fio dental poderia ser muito valioso para acompanhar a resposta ao tratamento e possibilitar uma intervenção oportuna.”
A equipe planeja criar uma startup para comercializar o sensor. Os resultados foram publicados na revista ACS Applied Materials & Interfaces.
O sensor de fio dental se soma às inovações da equipe de sensores vestíveis de Sonkusale, incluindo dispositivos eletrônicos flexíveis que detectam metabólitos e gases do suor, acompanham movimentos e podem até ser tecidos em materiais têxteis.
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