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Curativo bioeletrônico bioabsorvível acelera cicatrização de feridas

Reprodução, Universidade Northwestern

Fonte

Universidade Northwestern

Data

segunda-feira, 27 fevereiro 2023 06:10

Áreas

Bioeletrônica. Bioengenharia. Biologia. Biomedicina. Endocrinologia. Engenharia Biomédica. Medicina. Metabolismo. Saúde Pública, Sistemas de Controle.

Pesquisadores da Universidade Northwestern, nos Estados Unidos, desenvolveram uma bandagem pequena, flexível e elástica que acelera a cicatrização ao aplicar eletroterapia diretamente em um local de ferida. Em um estudo com animais, o novo curativo curou úlceras diabéticas 30% mais rápido do que em camundongos sem o curativo.

A bandagem também monitora ativamente o processo de cura e então se dissolve inofensivamente – eletrodos e todos os componentes – depois que não é mais necessária. O novo dispositivo pode ser uma ferramenta poderosa para pacientes diabéticos, cujas úlceras podem levar a várias complicações, incluindo membros amputados ou até a morte.

A pesquisa foi publicada na revista Science Advances. Este é o primeiro curativo bioabsorvível capaz de fornecer eletroterapia e o primeiro exemplo de um sistema regenerativo inteligente.

“Quando uma pessoa desenvolve uma ferida, o objetivo é sempre fechar essa ferida o mais rápido possível”, disse o Dr. Guillermo Ameer, pesquisador da Universidade Northwestern, que coliderou o estudo. “Caso contrário, uma ferida aberta é suscetível à infecção. E, para pessoas com diabetes, as infecções são ainda mais difíceis de tratar e mais perigosas. Para esses pacientes, há uma grande necessidade não atendida de soluções econômicas que realmente funcionem para eles. Nosso novo curativo é econômico, fácil de aplicar, adaptável, confortável e eficiente no fechamento de feridas para prevenir infecções e outras complicações.”

“Embora seja um dispositivo eletrônico, os componentes ativos que fazem interface com o leito da ferida são totalmente reabsorvíveis”, disse o Dr. John Rogers, também pesquisador da Universidade Northwestern e colíder do estudo. “Assim, os materiais desaparecem naturalmente após a conclusão do processo de cicatrização, evitando qualquer dano ao tecido que poderia ser causado pela extração física.”

Especialista em Engenharia Regenerativa, o Dr. Guillermo Ameer é professor de Engenharia Biomédica na Escola de Engenharia da Universidade Northwestern e professor de Cirurgia na Escola de Medicina da Universidade Northwestern. Ele também dirige o Centro de Engenharia Regenerativa Avançada (CARE) e o Programa de Treinamento em Engenharia Regenerativa de pré-doutorado, financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde dos Estados Unidos (NIH). Já o Dr. John Rogers é o professor de Ciência e Engenharia de Materiais, Engenharia Biomédica e Cirurgia Neurológica na Universidade Northwestern, além de dirigir o Instituto Querrey Simpson de Bioeletrônica.

O poder da eletricidade

Quase 30 milhões de pessoas nos EUA têm diabetes, e cerca de 15 a 25% dessa população desenvolve uma úlcera de pé diabético em algum momento de suas vidas. Como o diabetes pode causar danos nos nervos que levam à dormência, as pessoas com diabetes podem apresentar uma bolha simples ou um pequeno arranhão que passa despercebido e não tratado. Como os altos níveis de glicose também engrossam as paredes capilares, a circulação sanguínea diminui, dificultando a cicatrização dessas feridas. É uma tempestade perfeita para uma pequena lesão evoluir para uma ferida perigosa.

Os pesquisadores estavam curiosos para ver se a terapia de estimulação elétrica poderia ajudar a fechar essas feridas persistentes. De acordo com o professor Guillermo Ameer, as lesões podem interromper os sinais elétricos normais do corpo. Ao aplicar estimulação elétrica, ele restaura os sinais normais do corpo, atraindo novas células para migrar para o leito da ferida.

“Nosso corpo depende de sinais elétricos para funcionar. Tentamos restaurar ou promover um ambiente elétrico mais normal em toda a ferida. Observamos que as células migraram rapidamente para a ferida e regeneraram o tecido da pele na área. O novo tecido da pele incluía novos vasos sanguíneos e a inflamação foi controlada”, destacou o professor Ameer.

Historicamente, os médicos usaram a eletroterapia para a cura. Mas a maioria desses equipamentos inclui aparelhos volumosos com fio que só podem ser usados ​​sob supervisão em um ambiente hospitalar. Para projetar um produto mais confortável que pudesse ser usado o tempo todo em casa, o professor Ameer se juntou ao professor John Rogers, um pioneiro da bioeletrônica que introduziu pela primeira vez o conceito de medicina eletrônica bioabsorvível em 2018.

Controle remoto

Os dois pesquisadores e suas equipes desenvolveram um curativo pequeno e flexível que envolve suavemente o local da lesão. Um lado do sistema regenerativo inteligente contém dois eletrodos: um minúsculo eletrodo em forma de flor que fica bem em cima do leito da ferida e um eletrodo em forma de anel que fica no tecido saudável para cercar toda a ferida. O outro lado do dispositivo contém uma bobina de coleta de energia para alimentar o sistema e um sistema de comunicação de campo próximo (NFC) para transportar dados sem fio em tempo real.

A equipe também incluiu sensores que podem avaliar o quão bem a ferida está cicatrizando. Ao medir a resistência da corrente elétrica na ferida, os médicos podem monitorar o progresso no tratamento da ferida. Uma diminuição gradual da medição está diretamente relacionada ao processo de cicatrização. Portanto, se a corrente permanecer alta, os médicos saberão que algo está errado.

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade Northwestern (em inglês).

Fonte: Amanda Morris, Universidade Northwestern. Imagem: curativo bioeletrônico bioabsorvível para aplicação de eletroterapia em feridas. Fonte: Reprodução, Universidade Northwestern.

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