Penso de grafeno monitoriza a glicose no sangue e auto-injeta o tratamento

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Se estava sentando a pensar que o grafeno poderia nunca ser utilizado sobre todo o seu potencial no biosensoriamento electroquímico (e devem ser pelo menos metade de vocês), então não se preocupe mais: tudo o que temos de fazer para tornar o grafeno prático para a utilização diária é mistura-lo com outro! Ao aplicar apenas uma pequena quantidade do metal precioso para despertar algumas das propriedades menos úteis do grafeno, parece que afinal conseguiremos explorar totalmente as suas melhores. Um novo estudo publicado na Nature Nanotechnology utiliza este híbrido para criar um penso de pele flexível para monitorizar a glicose e, mais importante, administrar automaticamente os medicamentos quando necessários.

Quando se está a tentar criar um tipo de tecnologia para interagir com biologia, o grafeno é a escolha principal. Não só é naturalmente extremamente flexível e forte, como é fisicamente pequeno o suficiente para poder, por exemplo, encontrar e interagir com pequenos sub-compartimentos de células individuais, com controlo de precisão. O que pode também fazer é penetrar uma porção da pele sem causar irritação, e sem expor o corpo a uma possibilidade maior de infecção. O Grafeno é altamente conductivo, significando que pode ser utilizado para alimentar ou conectar coisas – até pode ser utilizado como um “spaser” para transportar e direcionar sinais luminosos super-pequenos para optogenética e outros.

Por outro lado, o grafeno tem um número de entraves, no que respeita à biotecnologia. Primeiro, o grafeno poderá ser hereditariamente tóxico para o material biológico, e poderá ser menos durável do que o esperado para um contexto biológico. Mas uma grande pesquisa denota que não deverá haver problemas de maior desde que não seja inalado.

Para criar este penso, os pesquisadores tiveram de enfrentar uma característica que dificultou tudo: A método mais barato e confiável de criar grafeno também o torna demasiado perfeito. É que para avaliar a glicose do sangue sem perfurar a pele, o penso utiliza a enzima glicose oxidase para oxidar a glicose no suor e produzir peróxido de hidrogénio como um marcador de molécula. A reacção deste marcador causa mudanças eletroquímicas facilmente quantificáveis no suor, que a seu tempo possibilita boas estatísticas dos níveis de glicose que estão a circular.

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O único problema é que para fazer essa medição eletroquímica precisamos de imperfeições à escala atómica na nossa sonda. Normalmente este não é um grande problema para nenhum processo de manufatura, mas o Grafeno é extremamente uniforme por natureza. O que podemos fazer? Atirar com algum ouro para a mistura, claro. Os pesquisadores utilizaram uma versão “incrustada a ouro” de Grafeno misturado com outro, fornecendo-lhe propriedades eletroquímicas avançadas que fazem com que a quantificação da glicose seja mais precisa. Ou, neste caso, seja simplesmente precisa.

Mas por muito prática que a monitorização da glicose no sangue não invasiva possa ser, não é tão revolucionária como o passo seguinte: o tratamento. O penso está povoada com “micro-agulhas” que automaticamente se enchem com um tampão de ácido tridecanoico. Quando níveis altos de glicose no sangue são detectados, o penso aquece uma pequena resistência nas agulhas que deforma o tampão e permite a libertação de metformina, uma droga comum para o tratamento de diabetes tipo 2. O arrefecimento natural restaura o tampão e termina a libertação da droga.

Produtos reais que utilizam grafeno estão a caminho. Levou mais tempo do que muitos previram, e estão a ser necessárias várias inovações caso-a-caso para ultrapassar as propriedades intrínsecas do grafeno, mas os produtos estão a chegar. A grande questão agora é quanto tempo faltará para o custo descer o suficiente para estar disponível para o paciente comum.

[ExtremeTech]

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