Notícia

Adesivo vestível sem fio monitora o estrogênio no suor

Divulgação, Caltech

Fonte

Caltech | Instituto de Tecnologia da Califórnia

Data

segunda-feira, 2 outubro 2023 18:25

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Biomedicina. Endocrinologia. Engenharia Biomédica. Informática Médica. Metabolismo. Saúde da Mulher.

O hormônio sexual estrogênio desempenha um papel importante em vários aspectos da saúde e fertilidade da mulher. Altos níveis de estrogênio no corpo estão associados ao câncer de mama e de ovário, enquanto baixos níveis de estradiol podem resultar em osteoporose, doenças cardíacas e até depressão. (O estrogênio é uma classe de hormônios que inclui o estradiol como a forma mais potente). O estradiol também é necessário para o desenvolvimento de características sexuais secundárias nas mulheres e regula o ciclo reprodutivo.

Devido às suas muitas funções, o hormônio estradiol é frequentemente monitorado especificamente por médicos como parte dos cuidados de saúde da mulher, mas isso geralmente exige que a paciente visite uma clínica para fazer uma coleta de sangue para análise em laboratório. Mesmo os kits de teste caseiros exigem que amostras de sangue ou urina sejam enviadas para um laboratório.

Mas recentemente pesquisadores do Instituto de Tecnologia da Califórnia (Caltech), nos Estados Unidos, desenvolveram um sensor vestível que monitoriza o estradiol, detectando a sua presença no suor. Os pesquisadores disseram que o sensor poderá, no futuro, tornar mais fácil o monitoramento dos níveis de estradiol em casa e em tempo real.

A pesquisa foi conduzida no laboratório do Dr. Wei Gao, professor de Engenharia Médica do Caltech e pesquisador do Heritage Medical Research Institute. Nos últimos anos, o professor Wei Gao desenvolveu sensores de suor que detectam o cortisol, um hormônio associado ao estresse; a presença do coronavírus da COVID-19; um biomarcador que indica inflamação no corpo; e uma série de outros nutrientes e compostos biológicos.

O Dr. Gao disse que o desenvolvimento do sensor de estradiol foi estimulado em parte por pedidos de pessoas que estavam insatisfeitas com as opções que tinham para monitorizar os seus níveis de estrogênio e que tinham visto o seu trabalho anterior: “As pessoas muitas vezes me perguntam se eu poderia fazer o mesmo tipo de sensor de suor para os hormônios femininos, porque sabemos o quanto esses hormônios impactam a saúde das mulheres”, disse o pesquisador.

Mulheres que estão tentando ter um filho, quer naturalmente ou através de fertilização in vitro, se beneficiariam da monitorização do estradiol. O sucesso de qualquer um dos métodos depende do momento certo em relação à ovulação, mas nem todas as mulheres têm um ciclo reprodutivo que segue um cronograma regular. Algumas mulheres conseguiram monitorar a ovulação monitorando a temperatura corporal, mas o Dr. Wei Gao disse que esse método tem utilidade limitada porque não é muito preciso e a temperatura corporal não aumenta até o início da ovulação. “Mas o estrogênio aumenta antes da ovulação. Com este sensor de suor, seríamos capazes de avisar as pessoas com antecedência”, disse o professor Gao.

Outros indivíduos que poderiam se beneficiar de um sensor de estrogênio vestível são aqueles submetidos à terapia de reposição hormonal (TRH) porque seus corpos não produzem estradiol suficiente. Nestes pacientes, os níveis de estradiol precisam ser monitorados cuidadosamente para garantir que estejam tomando a dosagem correta.

O sensor desenvolvido pela equipe de pesquisadores é semelhante em muitos aspectos aos vários sensores desenvolvidos pelo grupo no passado. É construído sobre uma membrana plástica flexível; possui pequenas passagens gravadas (microfluídicas) para canalizar pequenas quantidades de suor para o sensor; e nanopartículas de ouro impressas a jato de tinta e filmes de carboneto de titânio (conhecidos como MXenes) que dão ao sensor uma grande área de superfície e condutividade elétrica para aumentar sua sensibilidade.

Para o novo sensor, a equipe de pesquisa utilizou DNA curto de fita simples, conhecido como aptâmero. Os aptâmeros funcionam como anticorpos artificiais e são projetados para se ligarem especificamente a uma molécula alvo. Os aptâmeros são fixados a uma superfície modificada com nanopartículas de ouro e se ligam a moléculas de DNA de fita simples marcadas com uma molécula que pode doar ou aceitar elétrons diretamente sob certas condições. Quando um aptâmero se liga a uma molécula de estradiol, ele libera a molécula redox. Essa molécula é recapturada por um eletrodo próximo feito de nanopartículas de ouro revestidas com MXene, gerando um sinal elétrico que se correlaciona com o nível de estradiol. O hardware então transmite sem fio os dados coletados para um aplicativo que roda em um smartphone, fornecendo uma interface simples para o usuário.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature Nanotechnology.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Instituto de Tecnologia da Califórnia (em inglês).

Fonte: Emily Velasco, Caltech. Imagem: Divulgação, Caltech.

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