Um dispositivo criado por pesquisadores do Instituto de Física de São Carlos (IFSC) e do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), ambos da Universidade de São Paulo (USP), promete calcular a quantidade de ureia no suor. Com isso, a ideia é monitorar pacientes com doenças cardíacas. A vantagem do dispositivo é fornecer informações em tempo real. O estudo foi feito em parceria com o Instituto do Coração (Incor), do Hospital das Clínicas da Faculdade de Medicina da USP (FMUSP).
Níveis altos de ureia no sangue podem indicar um mal funcionamento da atividade renal, uma vez que os rins excretam essa substância. Se os órgãos não funcionam bem, o sangue não é filtrado corretamente e o corpo pode reter o sódio, aumentando a pressão arterial, o que sobrecarrega o músculo do coração. Em pacientes cardíacos, é importante monitorar regularmente os níveis de ureia e de outros marcadores para prevenir complicações.
O monitoramento é feito através de um adesivo com sensores, que é colado na testa ou outra parte do corpo do paciente para captar a transpiração. O estudo demonstrou também que o biossensor funciona sob estresse mecânico, como quando há uma dobra na pele. Isso possibilita a utilização em regiões como axilas e dobra do joelho.
Segundo Gisela Ibañez Redin, que fez pós-doutorado no IFSC e é uma das autoras do estudo, “o objetivo no longo prazo é desenvolver um dispositivo que permita prever se pessoas com problemas cardíacos têm piora e se precisariam ser hospitalizadas”.
A pesquisadora ressalta que os eletrólitos, sódio e potássio, são os responsáveis pelas contrações no coração. A ideia é que o sódio e o potássio também sejam monitorados através de um só dispositivo. Outra vantagem da descoberta dos pesquisadores é o custo do dispositivo, que é baixo. O adesivo pode ser trocado várias vezes ao dia, mas também poderia ser lavado e reutilizado sem prejuízo.
O sensor eletroquímico mede o aumento de pH no suor, ou seja, quando ele fica mais alcalino e menos ácido. Essa mudança está relacionada à degradação da ureia na presença da enzima urease. A reação produz amônia, que tem caráter básico responsável pela elevação do pH.
O desafio dos pesquisadores agora é ajustar o sensor para captar as pequenas variações de acidez no suor de pessoa para pessoa. A chave para obter resultados precisos seria medir o pH do suor antes que a degradação da ureia ocorresse.
A pesquisa encontrou outra dificuldade, que foi preservar as substâncias durante a aferição. “Uma das tarefas mais importantes ao projetar biossensores é conseguir um material que permita que aquela biomolécula mantenha a sua função por um tempo relativamente grande”, explicou Osvaldo Novais de Oliveira Junior, que orientou os pesquisadores do IFSC.
A situação foi revertida adicionando um eletrodo de referência junto com dois eletrodos de trabalho, um para ureia e outro para o pH, separados por uma distância de 2 milímetros. Para imobilizar a enzima responsável por catalisar a degradação da ureia em um dos eletrodos de trabalho, foi usada tinta à base de quitosana, um polímero que preserva a estabilidade da enzima. Assim, o dispositivo consegue medir o sinal tanto da ureia quanto do pH, o que permite fazer a correção.
Os cientistas fizeram testes em amostras de suor artificial e depois em amostras reais de suor de voluntários. Nos dois experimentos, o dispositivo conseguiu detectar a ureia com precisão, sem ser afetado por outras substâncias na mistura.
Trabalhos como esse do mesmo grupo de pesquisa têm sido feitos a fim de atender às demandas clínicas do Incor, buscando monitorar outros marcadores do sangue de maneira não invasiva e dinâmica. Os pesquisadores buscam parcerias com agentes do mercado que façam a produção desses dispositivos em grande escala.
O sensor é parte de um projeto maior da USP para viabilizar dispositivos vestíveis para capturar e processar biomarcadores. Uma das preocupações é que os mecanismos sejam viáveis financeiramente para o uso no sistema público de saúde.
Exames para medir fatores como esses são parte da rotina dos hospitais. O monitoramento a distância ajuda a evitar a ida desnecessária de pacientes aos centros de saúde e expô-los a infecções do ambiente hospitalar.
“Queremos disponibilizar ao nosso paciente um aplicativo no smartphone, por exemplo, que passe a medida de ureia de maneira não invasiva e que envie esses dados para a nossa infraestrutura de prontuário eletrônico e acompanhamento dos pacientes”, explicou o professor Marco Antonio Gutierrez, da FMUSP.
O trabalho de engenharia de dispositivos, com registro na Agência Nacional de Vigilância Sanitária (Anvisa) e disponibilização no mercado, requer o investimento de empresas ou instituições interessadas. Embora não existam ainda parcerias, a maior parte do caminho já foi traçada pelos pesquisadores.
