O estresse crônico pode levar ao aumento da pressão arterial e doenças cardiovasculares, diminuição da função imunológica, depressão e ansiedade. Infelizmente, as ferramentas que usamos para monitorar o estresse geralmente são imprecisas ou caras, contando com questionários de auto-relato e avaliações psiquiátricas.
Agora, um engenheiro interdisciplinar Tufts e sua equipe criaram um dispositivo simples usando fio dental especialmente projetado que pode medir com facilidade e precisão o cortisol, um hormônio do estresse, em tempo actual.
“Começou em uma colaboração com vários departamentos do Tufts, examinando como o estresse e outros estados cognitivos afetam a solução e o aprendizado de problemas”, disse Sameer Sonkusale, professor de engenharia elétrica e de computadores. “Não queríamos que a medição criasse uma fonte adicional de estresse, então pensamos: podemos fazer um dispositivo de detecção que se torne parte da sua rotina diária? O cortisol é um marcador de estresse encontrado na saliva, então o fio dental parecia um ajuste pure para levar uma amostra diária”.
O design de um fio dental sensível à saliva se parece com uma seleção comum, com a corda esticada em duas pontas se estendendo de uma alça de plástico plano, tudo sobre o tamanho do seu dedo indicador. A saliva é apanhada pela ação capilar através de um canal muito estreito no fio dental. O fluido é desenhado para a alça de seleção e uma aba anexada, onde se espalha pelos eletrodos que detectam o cortisol.
O reconhecimento de cortisol nos eletrodos é realizado com uma tecnologia notável desenvolvida há quase 30 anos, chamada polímeros eletropolimerizados molecularmente impressos (emips). Eles funcionam de maneira semelhante à maneira como você pode fazer um elenco de gesso da sua mão. Um polímero é formado em torno de uma molécula de modelo, neste caso o cortisol, que é posteriormente removido para deixar para trás locais de ligação. Esses websites têm uma “memória” física e química da molécula alvo para que possam ligar moléculas flutuantes que estão chegando.
Os moldes de emip são versáteis, para que se possa criar sensores de fio dental que detectem outras moléculas que podem ser encontradas na saliva, como estrogênio para rastreamento de fertilidade, glicose para monitoramento de diabetes ou marcadores para câncer. Também há potencial para detectar vários biomarcadores na saliva ao mesmo tempo, para um monitoramento mais preciso do estresse, doenças cardiovasculares, câncer e outras condições.
“A abordagem do emip é um divisor de águas”, disse Sonkusale. “Biosensors have sometimes been developed utilizing antibodies or different receptors that choose up the molecule of curiosity. As soon as a marker is discovered, quite a lot of work has to enter bioengineering the receiving molecule hooked up to the sensor. eMIP doesn’t depend on quite a lot of funding in making antibodies or receptors. Should you uncover a brand new marker for stress or every other illness or situation, you’ll be able to simply create a polymer solid in a really quick interval of tempo.”
A precisão dos sensores de cortisol é comparável aos sensores de melhor desempenho no mercado ou no desenvolvimento. Trazer este dispositivo para casa e nas mãos de indivíduos sem necessidade de treinamento possibilitará dobrar o monitoramento do estresse em muitos aspectos dos cuidados de saúde. Atualmente, Sonkusale e seus colegas estão criando uma startup para tentar levar o produto ao mercado.
Ele ressalta que, embora o sensor de fio dental seja quantitativamente altamente preciso, a prática de rastrear marcadores na saliva é melhor para o monitoramento, não para o diagnóstico inicial de uma condição. Isso é em parte porque os marcadores de saliva ainda podem ter variações entre indivíduos.
“Para o diagnóstico, o sangue ainda é o padrão -ouro, mas depois de ser diagnosticado e colocar medicação, se precisar rastrear, digamos, uma condição cardiovascular ao longo do tempo para ver se a saúde do seu coração está melhorando, o monitoramento com o sensor pode ser fácil e permite intervenções oportunas quando necessário”, diz ele.
A nova pesquisa, publicada na revista Materiais Aplicados ACS e Interfacescontribui para várias inovações de sensores baseadas em roscas de Sonkusale e sua equipe de pesquisa, incluindo sensores que podem detectar gases, metabólitos no suor ou movimento quando incorporados em roupas e transistores que podem ser tecidos em dispositivos eletrônicos flexíveis.
