As lentes de contato que monitoram o diabetes

Lente de contato diabetes

A tentativa de desenvolver dispositivos capazes de diagnosticar a saúde dos seres humanos não é nova. Assim, podemos encontrar atualmente relógios capazes de realizar todo o tempo exames como batimento cardíaco, pressão arterial, fazer eletrocardiogramas entre outros. Volta e meia é noticiado que determinada pessoa teve sua vida salva graças ao aviso desses relógios.

Em 2014, o Google anunciou que estava trabalhando no desenvolvimento de lentes que pudessem medir os níveis de açúcar no sangue em lágrimas. Sendo um marco para o uso de lentes inteligentes. Pode até parecer loucura da Google mas o olho humano, como único órgão sensorial no sistema visual humano, carrega abundantes informações vitais, físicas, químicas e biológicas relevantes para a saúde humana. Assim, torna-se um importante objeto de estudo, que impulsiona o rápido desenvolvimento de sistemas eletrônicos suaves para o estudo da visão.

Nessa pegada uma equipe de pesquisadores da Coreia do Sul conseguiu desenvolver uma lene que teve sucesso em entrega de drogas por meio de sinais elétricos e pode, eventualmente, ver o fim da picada no dedo. O dispositivo desenvolvido conta com tecnologia de chip que monitora os níveis de açúcar por meio dos vasos sanguíneos do usuário atrás das pálpebras e emitirá um alerta caso surja uma emergência de saúde.

Mais recentemente, uma equipe global de engenheiros do Reino Unido, Estados Unidos e China desenvolveu um sistema de sensor inovador e processo de fabricação para produzir lentes de contato inteligentes ultrafinas.

Os engenheiros da Universidade de Surrey – juntamente com parceiros da Universidade de Harvard, Universidade de Ciência e Tecnologia da China, Laboratório Físico Nacional do Reino Unido, Universidade George Washington e Instituto de Pesquisa Ningbo da Universidade de Zhejiang – dizem que seu sistema pode ser incorporado diretamente em lentes de contato gelatinosas usando um método de montagem fácil. O design final fornecerá conforto e biocompatibilidade, robustez, transparência e sensibilidade de detecção, que supera outras lentes inteligentes.

Na lente de contato os pesquisadores usaram:

  • Semicondutores TMDC ultrafinos (poucas a monocamadas), eletrodos de interconexão elástica, camadas de passivação de poliimida (PI) e um substrato de lente de polidimetilsiloxano (PDMS).
  • Transistores ultrafinos feitos com MoS2, que exibem alta sensibilidade para monitoramento de glicose e são altamente responsivos, como o material de detecção do núcleo.
  • Transistores de MoS2 reforçados mecanicamente com uma fina camada de PI foto-padronizada e partes elásticas formadas com ouro em serpentina e estrutura de malha PI.
  • Uma esfoliação mediada por ouro e estratégia de montagem
  • Um sistema de sensor integrado colocado ao redor do anel externo da córnea para evitar o bloqueio da visão, permitindo a coleta de informações ópticas, de glicose e de temperatura das lentes de contato.

O Dr. Yunlong Zhao, o autor correspondente do estudo, disse que dispositivos como os deles podem ser usados como uma “forma não invasiva de ajudar a monitorar e diagnosticar a saúde das pessoas” e que a pesquisa pode fornecer “não apenas um método único e simples para a fabricação de dispositivos inteligentes avançados lentes de contato, mas também uma visão inovadora para projetar outros eletrônicos multifuncionais para a interface homem-máquina.”

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Monitoramento de saúde usando lentes de contato inteligentes

As lentes de contato já são um dos dispositivos médicos vestíveis mais populares do mundo e são usadas por mais de 150 milhões de pessoas em todo o mundo para fins cosméticos e terapêuticos. Como as lentes de contato interagem com a química interna do corpo por meio do fluido lacrimal e do ar externo ao redor do olho, elas estão bem posicionadas como uma plataforma para analisar as condições fisiológicas e ambientais externas.

O fluido lacrimal é rico em proteínas e biomarcadores, fornecendo informações fisiológicas altamente precisas e confiáveis que superam os dados da pele, suor ou vestíveis e adesivos inteligentes usados no pulso. Isso torna as lentes de contato as principais candidatas no uso de vestíveis para monitoramento de saúde.

Os ensaios clínicos demonstraram claramente que o fluido lacrimal pode medir eficazmente os níveis de glicose, tornando as lentes de contato inteligentes potencialmente úteis em diagnósticos diabéticos e condições intimamente relacionadas a distúrbios de regulação da glicose no sangue, como derrames e doenças cardíacas.

Doenças relacionadas aos olhos, como olho seco e inflamação, também podem ser diagnosticadas e tratadas usando sensores que monitoram a intensidade da luz, piscar, temperatura da córnea, pressão intraocular e outras variáveis.

Principais produtores de lentes de contato inteligentes com diferentes aplicações biomédicas

Fabricantes de lentes de contato inteligentes

Função

Status (nome da marca)

Sensimed AG

Monitoramento ocular e tratamento de glaucoma

Desenvolvido (SENSIMED Triggerfish)

Google com Alcon Vision LLC

Medição de glicose

Interrompido

Mojo Vision Inc.

Processamento de dados; Melhoria da visão

Desenvolvido (Mojo Lens)

Innovega Inc.

Realidade virtual

Desenvolvido (eMacula)

Bausch & Lomb

Entrega de drogas

Desenvolvido (Soflens, Sauflon 55, Biotrue)

Johnson & Johnson

Entrega de cetotifeno como anti-histamínico

Ensaios clínicos de fase 3

Leo Lens

Entrega de medicamentos para o tratamento de glaucoma e alergias

Estudos clínicos

OcuMedic, Inc.

Entrega de drogas do antiinflamatório bromfenac e antibiótico moxifloxacino

Fase pré-clínica

Cooper Vision

Entrega de drogas

Desenvolvido (Biomédica, Dia fácil, Proclear)

CIB Vision

Entrega de drogas

Desenvolvido (Foco Mensal, Precisão UV)

Alden Optical

Entrega de drogas

Desenvolvido (Alden HP)

 

Desafios e perspectivas

Atualmente, a maioria das lentes de contato pode detectar apenas um único biomarcador no olho, como glicose, ácido lático, K+ ou Ca2+. Um avanço potencial poderia ser o desenvolvimento de lentes de contato para detectar vários componentes químicos em tempo real, o que tornará as lentes de contato mais poderosas como ferramentas biomédicas. Além disso, a implementação de sensores elétricos estenderia tremendamente o desempenho das lentes de contato para detectar sinais físicos (isto é, temperatura e pressão) e registrar ou modular a eletrorretinografia do olho ou a estimulação elétrica dos neurônios visuais.

Fonte:

Science Robtics

Azo Sensors

Diabetes.co.uk

Science Daily

Advanced Intelligent Systems

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