Sensores wireless fabricados são do tamanho de grãos de pó

O mundo da nanotecnologia está a revolucionar a vida humana em muitos aspectos, mas é na saúde que o seu impacto consegue ser maior e com um valor sobrenatural.

Desta feita, engenheiros da Universidade da Califórnia, Berkeley, criaram os primeiros sensores sem fios do tamanho de grãos de pó e que podem ser implantados dentro do corpo. Esta tecnologia está a aproximar o dia em que tecnologias, tais como a Fitbit, serão capazes de monitorizar os nervos internos, músculos e órgãos, tudo isto em tempo real.

Estes dispositivos não necessitam de baterias e podem ser capazes de estimular os nervos e músculos. Isto abre as portas para um conceito novo e cada vez mais usado, o Electroceuticals, termo recentemente cunhado que abrange amplamente todos os medicamentos bio-electrónicos que empregam estimulação eléctrica para influenciar e modificar funções do corpo.

Sensores wireless como "Pó neural"

Este "pó neural" é implantado nos músculos e nervos periféricos de ratos e a sua única utilização é para elaborar um ultra-som. Quando colocados num músculo ou nervo, estes dispositivos podem fazer leituras dos dados a analisar, mas também podem ser usados para estimular o músculo ou nervo.

A tecnologia de ultra-som já está muito bem desenvolvida para o tratamento de pacientes em cuidados paliativos, e as vibrações ultra-som são capazes de penetrar em praticamente qualquer lugar dentro do corpo humano, tornando-as muito mais útil do que as ondas de rádio.

Michel Maharbiz, professor de engenharia eléctrica e ciências da computação, é um dos principais responsáveis e autores deste estudo. Ele refere que acredita que as perspectivas de longo prazo para a utilização deste "dispositivo neural" não ficarão apenas no que toca ao interior dos nervos e do cérebro, a sua base de acção será muito mais ampla.

Estes nano-dispositivos poderão ter acesso a telemetria dentro do corpo, funcionalidade que não foi possível porque nunca houve uma forma de colocar algo tão pequeno num local tão profundo. Mas agora, esta partícula super pequena poderá ser estacionada num qualquer órgão ou nervo e ler dados!

Actualmente os protótipos que foram testados em ratos usam um epóxi cirúrgico, mas no futuro pretende-se usar algum material inerte, para não activar o sistema imunitário. Além disso, o tamanho actual dos sensores é de 1 milímetro, algo comparável a um grão de areia, o que permite que os mesmos sejam colocados em contacto directo com os nervos ou músculos que se pretende vigiar.

Ao receber o ultra-som, o sensor tem um cristal piezoeclétrico que produz energia eléctrica e que vai estimular um nervo ou músculo. Quando um sinal eléctrico passa pelo nervo ou fibra muscular, isso altera o circuito e a vibração do cristal, o que pode ser detectado por um receptor de ultra-som.

Desta forma, o mesmo sensor poderá ser usado tanto para actuar no nervo ou fibra muscular, como para fazer leituras no nervo ou fibra muscular.

Sensores wireless vs Electrodos no cérebro

Estes dispositivos, assim que consigam um tamanho "residual", serão para substituir os eléctrodos utilizados para fazer o controlo de próteses, implantados directamente no cérebro. Para implantar um eléctrodo no cérebro, é necessário passar pelo crânio e deixar um orifício por onde as bactérias e outros micróbios oportunistas podem entrar e causar infecções.

Já os sensores wireless podem ser implantados directamente no cérebro, mas sem deixar para trás orifícios, nem serem sujeitos a movimentos indesejados, que podem ocorrer no caso de eléctrodos. Para serem colocados no cérebro, os sensores ainda têm de encolher substancialmente, e terão de conseguir um tamanho de 50 microns. Nessa altura, estes sensores poderão ser colocados num único axónio e registar continuadamente a actividade eléctrica do mesmo.

Outra possibilidade, que está a ser analisada, prende-se com a possibilidade dos sensores poderem fazer leituras de informações não eléctricas, como níveis de oxigénio ou de hormonas. Mas, com a porta aberta, há cenários de utilização que nem nos passa pela imaginação.

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