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Pesquisadores do MIT desenvolvem novo dispositivo para controle da glicemia

Roman Odintsov via Pexels

Fonte

MIT | Instituto de Tecnologia de Massachusetts

Data

terça-feira, 25 janeiro 2022 06:10

Áreas

Bioeletrônica. Bioinformática. Engenharia Biomédica. Inteligência Artificial. Saúde Pública.

Antes de uma refeição, muitas pessoas com diabetes precisam injetar insulina. Este é um processo demorado que geralmente requer a estimativa do teor de carboidratos da refeição, coleta de sangue para medir os níveis de glicemia (concentração de glicose no sangue) e, em seguida, cálculo e administração da dose correta de insulina.

Essas etapas, que normalmente devem ser repetidas para cada refeição, tornam difícil para muitos pacientes com diabetes manter seu regime de tratamento. Mas recentemente, uma equipe de pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT), nos Estados Unidos, apresentou uma nova abordagem para agilizar o processo e ajudar os pacientes a manter níveis saudáveis ​​de glicose.

“Qualquer intervenção que facilite a terapia dos pacientes pode ter um impacto enorme, porque existem várias barreiras que têm a ver com tempo, inconveniência, destreza ou aprendizado e treinamento”, disse o Dr. Giovanni Traverso, professor de Engenharia Mecânica no MIT e gastroenterologista no Brigham and Women’s Hospital. “Se conseguirmos superar essas barreiras por meio da implementação de novas soluções de engenharia, será mais fácil para os pacientes receberem essa terapia.”

O Dr. Giovanni Traverso e seus colegas projetaram dois dispositivos diferentes que podem simplificar o processo de cálculo e injeção da dose correta de insulina. Um, que combina muitas das etapas existentes em um único dispositivo, poderá ser usado em pacientes em um futuro próximo. Seu segundo protótipo incorpora eletrônica flexível na superfície de uma agulha para que a medição do sangue e a administração de insulina possam acontecer através da mesma agulha. Isso poderia eventualmente tornar o processo de gerenciamento do diabetes ainda mais simplificado. Os resultados foram publicados na revista científica Journal of Controlled Release.

Dispositivo ‘tudo-em-um’

O diabetes  afeta cerca de 34 milhões de pessoas nos Estados Unidos e mais de 400 milhões de pessoas em todo o mundo. Pacientes com diabetes geralmente usam dois tipos de insulina para controlar seus níveis de açúcar no sangue: insulina de ação prolongada, que ajuda a controlar os níveis de glicose em um período de 24 horas, e insulina de ação curta, que é injetada antes das refeições. Os pacientes primeiro medem seus níveis de glicose no sangue com um medidor de glicose, o que exige furar o dedo para tirar sangue e colocar uma gota de sangue em uma tira de teste. Eles também devem estimar quantos carboidratos estão em sua refeição e combinar essa informação com seus níveis de glicose no sangue para calcular e injetar a dose adequada de insulina.

As tecnologias existentes, como monitores contínuos de glicose no sangue e bombas de insulina, podem ajudar em algumas partes desse processo. No entanto, esses dispositivos não estão amplamente disponíveis, portanto, a maioria dos pacientes deve confiar em picadas no dedo e seringas de insulina.

“Todos os dias, muitos pacientes precisam fazer esse procedimento complicado pelo menos três vezes. O principal objetivo deste projeto é tentar facilitar todos esses procedimentos complexos e também eliminar a necessidade de vários dispositivos. Também usamos uma câmera de smartphone e aprendizado profundo para criar um aplicativo que identifica e quantifica o conteúdo alimentar, o que pode ajudar na contagem de carboidratos”, disse Hen-Wei Huang, coautor do estudo e pós-doutorando no MIT.

A equipe de pesquisa desenvolveu dois tipos diferentes de dispositivos ‘tudo em um’, ambos incorporando o novo aplicativo para smartphone. O paciente primeiro tira uma foto da comida e o aplicativo pode estimar o volume de comida e também a quantidade de carboidratos, com base nas informações de nutrientes de um banco de dados.

O primeiro dispositivo ‘tudo-em-um’ que os pesquisadores projetaram consolida muitas das ferramentas existentes que os pacientes usam agora, incluindo uma lanceta para acesso a uma gota de sangue e tiras de teste de glicose. Uma vez que a medição de glicose no sangue é feita, o dispositivo transmite as informações para o aplicativo do smartphone via Bluetooth, e o aplicativo calcula a dose correta de insulina. O dispositivo também inclui uma agulha que injeta a quantidade correta de insulina.

“O que nosso dispositivo está fazendo é automatizar os procedimentos para furar a pele, coletar o sangue, calcular o nível de glicose e fazer o cálculo e a injeção de insulina. O paciente não precisa mais de um dispositivo de punção separado, medidor de glicose e caneta de insulina”, explicou o Dr. Hen-Wei Huang.

Muitos dos componentes incluídos neste dispositivo já são aprovados pela FDA, mas o dispositivo ainda não foi testado em pacientes humanos. Testes em porcos mostraram que o sistema pode medir com precisão os níveis de glicose e dispensar corretamente a insulina.

Como este dispositivo usa um novo tipo de sensor de glicose, é necessário mais desenvolvimento para chegar a um ponto em que possa ser testado em pacientes. Os pesquisadores registraram patentes em ambos os sistemas descritos no novo estudo e esperam trabalhar em parceria com empresas para acelerar o desenvolvimento.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do MIT (em inglês).

Fonte: Anne Trafton, MIT News Office. Imagem: Roman Odintsov via Pexels.

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