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Câmera inspirada no camarão Mantis fornece segunda opinião durante cirurgia de câncer

Reprodução, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign

Fonte

Universidade de Illinois em Urbana-Champaign

Data

sexta-feira, 7 maio 2021 07:15

Áreas

Cirurgia. Engenharia Biomédica. Oncologia.

Pesquisadores da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign, nos Estados Unidos, voltaram seu olhar para o mundo natural para desenvolver uma câmera inspirada no camarão Mantis, que pode visualizar melhor células cancerosas durante uma cirurgia.

Um novo estudo liderado pelo Dr. Viktor Gruev, professor de Engenharia Elétrica e da Computação em Illinois, detalha como a nova câmera funciona com drogas direcionadas a tumores para visualizar o câncer em pacientes animais e humanos. O estudo foi publicado na revista científica Science Translational Medicine.

“Os engenheiros gastam uma quantidade incrível de tempo e dinheiro desenvolvendo sensores de imagem em telefones celulares”, disse o Dr. Gruev, que também é professor da Escola de Medicina da Universidade de Illinois. “Quando estamos na cidade, esses dispositivos podem capturar imagens perfeitas para a mídia social, mas quando os médicos examinam os pacientes, eles não se importam com a aparência da foto – eles se importam com o quão bem a imagem captura a realidade. A ‘força motriz’ do mercado de câmeras é simplesmente incompatível com a tecnologia necessária para diagnósticos médicos”, destacou o professor.

Em busca de um caminho melhor a seguir, os pesquisadores se voltaram para o olho composto do camarão Mantis.

“O camarão Mantis tem olhos incríveis. Os humanos percebem três cores – vermelho, verde e azul – por causa de uma única camada de células cônicas sensíveis à luz que revestem nossa retina, mas o camarão Mantis percebe mais de 12 cores graças às pilhas de células sensíveis à luz na extremidade do olho. Os olhos do camarão Mantis podem, portanto, ver coisas que os humanos não podem observar”, disse Steven Blair, doutorando em Engenharia Elétrica e de Computação e autor principal do estudo.

Na esperança de replicar esse sistema visual em um único dispositivo de imagem, a equipe integrou dispositivos semicondutores avançados e filtros ópticos especializados. A tecnologia pode capturar as três cores de luz visível que um médico normalmente veria, bem como três cores de luz invisível do espectro infravermelho-próximo que o médico não perceberia. O equipamento pode então ser direcionado a vários marcadores que se acumulam no tecido canceroso e emitem luz infravermelha-próxima, permitindo ao médico ver exatamente onde os tumores estão localizados em um paciente. Esses marcadores só agora estão disponíveis para a área da Saúde.

“A combinação desta câmera bioinspirada e das drogas emergentes direcionadas a tumores garantirá que os cirurgiões não deixem células cancerosas no corpo do paciente. Este ‘conjunto adicional de olhos’ ajudará a prevenir a recorrência da doença, proporcionando aos pacientes um caminho mais rápido e fácil para a recuperação. E o dispositivo pode ser potencialmente fabricado a baixo custo, pois é muito simples, o que o torna acessível a hospitais em todo o mundo”, disse o Dr. Goran Kondov, professor e cirurgião-chefe que demonstrou essa tecnologia em sala cirúrgica.

O próximo passo para a equipe é a integração da câmera com os sistemas endoscópicos para atender às demandas de cirurgias minimamente invasivas em hospitais com recursos limitados.

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Illinois em Urbana-Champaign (em inglês).

Fonte: Lois Yoksoulian, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign. Imagem: camarão Mantis. Fonte: Reprodução, Universidade de Illinois em Urbana-Champaign.

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