Resumo: Lente de contato inteligente desenvolvida nos Estados Unidos detecta serotonina nas lágrimas para medir estresse; sensor integrado transforma dados bioquímicos em sinais elétricos; estudo em Science Translational Medicine aponta detecção de até 72 picomolares; lente reutilizável por até 400 utilizações.
Estados Unidos — Pesquisadores do Instituto Terasaki de Inovação Biomédica desenvolveram uma lente de contato inteligente, flexível e reutilizável capaz de identificar alterações fisiológicas associadas ao estresse a partir da análise das lágrimas. A tecnologia integra um sensor à lente para detectar níveis de serotonina, molécula de sinalização presente nas lágrimas, e converter essa informação em um sinal elétrico utilizável para leitura bioquímica.
Segundo apuração do O GLOBO, parceiro do PrimeiroJornal, a proposta é transformar a lente de contato em um laboratório em miniatura capaz de coletar informações bioquímicas diretamente do filme lacrimal, sem agulhas ou sangue.
Minwoo Kim, primeiro autor do estudo e pesquisador de pós-doutorado no Instituto Terasaki, afirmou que as lágrimas carregam mais informações sobre o corpo do que a maioria das pessoas imagina, e que a tecnologia permite acessar esses dados por meio de um dispositivo que já faz parte da rotina de muitas pessoas.
A pesquisa parte da constatação de que o estresse provoca uma série de alterações físicas e mentais que nem sempre são fáceis de acompanhar de maneira objetiva. A serotonina, embora associada à regulação do humor, também atua como molécula de sinalização em diferentes processos fisiológicos e pode ser encontrada nas lágrimas.
COMO FUNCIONA A TECNOLOGIA
Para desenvolver o dispositivo, os pesquisadores incorporaram um sensor fino e flexível a uma lente de contato gelatinosa tradicional. O sistema foi desenhado para identificar a presença de serotonina no líquido lacrimal e converter essa informação em um sinal elétrico que pode ser convertida em uma medida de concentração.
O sensor utiliza ferroceno, um composto que reage com a serotonina e produz uma pequena resposta elétrica. De acordo com o estudo, publicado na Science Translational Medicine, o dispositivo foi capaz de detectar concentrações de serotonina de até 72 picomolares.
A sensibilidade registrada é de aproximadamente 200 vezes superior ao mínimo necessário para identificar os níveis normalmente encontrados de serotonina nas lágrimas, o que, segundo os pesquisadores, permite acompanhar alterações relativamente pequenas na concentração da substância.
Testes realizados em camundongos submetidos a estresse crônico também apresentaram mudanças nos biomarcadores analisados. Os níveis de serotonina nas lágrimas diminuíram, enquanto as concentrações de cortisol, hormônio ligado à resposta ao estresse, aumentaram no sangue e nas lágrimas.
Em uma etapa inicial com humanos, amostras de lágrimas de dez voluntários foram coletadas durante um teste padronizado de estresse. Os resultados apresentaram comportamento semelhante ao observado nos animais: a concentração de serotonina caiu durante a atividade estressante e retornou aos níveis registrados antes do término do teste.
Outro aspecto avaliado foi a possibilidade de reutilização da lente. Segundo o estudo, o sensor manteve a precisão das medições por até 400 utilizações.
Resumo
Pesquisadores do Instituto Terasaki desenvolvem lentes oculares flexíveis para ler biomarcadores em lágrimas. A serotonina é usada como prova de conceito; objetivo é ampliar a leitura a diferentes sinais fisiológicos. Futuras versões devem ser wearables sem fio; ainda há necessidade de ensaios clínicos com grupos maiores. Fonte: O GLOBO, parceiro do PrimeiroJornal.
A pesquisa, conduzida pelo Instituto Terasaki sob a liderança de Yangzhi Zhu, aponta avanços na chamada bioeletrônica ocular, área que integra sensores bioquímicos, eletrônica flexível e tecnologias vestíveis para extrair informações da superfície ocular.
Segundo Yangzhi Zhu, pesquisador principal e professor assistente do instituto, o olho pode funcionar como uma espécie de acesso a informações tanto da região ocular quanto de processos que ocorrem em outras partes do organismo. Em entrevista ao O GLOBO, Zhu explicou que o objetivo do projeto é desenvolver dispositivos oculares flexíveis capazes de transformar as lágrimas em uma fonte contínua de informações bioquímicas. A serotonina foi utilizada como prova de conceito, mas a intenção é ampliar a tecnologia para acompanhar diferentes biomarcadores e sinais fisiológicos.
Próximas etapas — Os pesquisadores pretendem transformar o protótipo atualmente conectado a equipamentos de laboratório em um dispositivo vestível completamente integrado. Uma das fases previstas é a incorporação de componentes sem fio, permitindo que futuras versões da lente realizem medições e transmitam dados em tempo real durante o uso.
Antes de uma eventual aplicação clínica, a tecnologia ainda precisa passar por novos testes. Os cientistas destacam a necessidade de estudos com grupos maiores e mais diversos para entender melhor a relação entre os níveis de serotonina nas lágrimas, o estresse e aspectos relacionados à saúde mental em diferentes populações. Também serão necessários estudos sobre a estabilidade do sensor durante períodos prolongados, a calibração em um ambiente dinâmico como o filme lacrimal, o conforto para o usuário, a segurança do uso contínuo e a capacidade de reproduzir o dispositivo em larga escala.
O trabalho representa uma etapa inicial da chamada biossensorização ocular, área que combina sensores bioquímicos, eletrônica flexível e tecnologias vestíveis para obter informações a partir da superfície ocular. De acordo com Zhu, em declarações ao O GLOBO, a perspectiva de longo prazo não se limita à leitura de uma única substância; as lágrimas devem servir como plataforma para acompanhar múltiplos aspectos da fisiologia de forma contínua e pouco invasiva.
Fonte: O GLOBO, parceiro do PrimeiroJornal.