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Ciência e Tecnologia

Novo Sensor de Hidrogel Monitora Saúde do Cérebro sem Cirurgia

Um pequeno sensor pode ser injetado através do crânio com uma agulha para ajudar a monitorar a saúde do cérebro antes de se dissolver em semanas. Esses sensores foram testados em animais e podem, um dia, permitir implantes humanos minimamente invasivos para monitorar lesões cerebrais traumáticas ou condições neurológicas como a epilepsia. “Até onde sei, este é o primeiro sensor sem fio que pode ser usado para monitorar condições dentro do corpo sem requerer qualquer cirurgia”, diz Jules Magda, da Universidade de Utah, que não esteve envolvido no trabalho. O sensor é um cubo de hidrogel macio com 2 milímetros de largura, aproximadamente do tamanho de um grão de arroz.

Jianfeng Zang da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong, na China, e seus colegas criaram colunas de ar espaçadas precisamente por todo o hidrogel para fazer um sensor de “metahidrogel” estruturado. Quando uma fonte externa de ondas de ultrassom é aplicada ao sensor, os canais direcionam o reflexo do ultrassom. A forma do sensor se deforma sutilmente em resposta às condições que mudam no cérebro, como pressão ou temperatura, o que pode ser visto no ultrassom refletido. “Não são necessários fios nem eletrônicos”, diz Zang. “É quase como se o metahidrogel estivesse agindo como um pequeno espelho acústico que muda seu reflexo em resposta ao ambiente.”

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Ele e seus colegas mostraram que os sensores de metahidrogel podem medir pressão, temperatura, nível de pH e a taxa de fluxo de vasos sanguíneos próximos quando injetados nos cérebros de ratos e porcos. Eles encontraram resultados comparáveis aos de sondas com fio que são tradicionalmente usadas para monitorar a saúde do cérebro. Seus experimentos também descobriram que o metahidrogel se decompõe em componentes relativamente inofensivos, como água e dióxido de carbono, dentro de quatro a cinco semanas.

Para injetar esse sensor no cérebro, é necessária uma agulha de grande diâmetro. Isso ainda poderia causar algum desconforto e dor, diz Magda. Ele também apontou a necessidade de verificar se os metahidrogéis dissolvidos são não tóxicos. Os ratos usados no experimento experimentaram muito pouco inchaço do tecido cerebral ou acúmulo de células imunes após a implantação e degradação do sensor. Mas testes de longo prazo em animais maiores ainda são necessários para mostrar que os metahidrogéis funcionam de forma confiável e segura antes do início dos ensaios clínicos em humanos.

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