![\"\"](\"https:\/\/cienciasbahia.org.br\/novo\/wp-content\/uploads\/2023\/05\/USP-Suor-Ureia-300x158.webp\")
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Cientistas do Instituto de F\u00edsica de S\u00e3o Carlos da USP, do Instituto de Qu\u00edmica de S\u00e3o Carlos da USP e do Instituto do Cora\u00e7\u00e3o (Incor) do Hospital das Cl\u00ednicas da Faculdade de Medicina da USP desenvolveram um pequeno dispositivo capaz de quantificar a ureia presente no suor. O objetivo era criar um mecanismo n\u00e3o invasivo para monitorar pacientes com risco card\u00edaco, com a vantagem de fornecer informa\u00e7\u00f5es em tempo real.<\/span><\/p>\n A eleva\u00e7\u00e3o dos n\u00edveis de ureia no sangue pode ser um sinal de diminui\u00e7\u00e3o da atividade dos rins, j\u00e1 que \u00e9 atrav\u00e9s deles que essa subst\u00e2ncia \u00e9 excretada. Se os rins n\u00e3o funcionam adequadamente, podem reter o s\u00f3dio no corpo e aumentar a press\u00e3o arterial, o que sobrecarrega o m\u00fasculo do cora\u00e7\u00e3o. Em pacientes card\u00edacos, \u00e9 importante monitorar regularmente os n\u00edveis de ureia e de outros marcadores para prevenir complica\u00e7\u00f5es.<\/span><\/p>\n Um pequeno adesivo equipado com sensores \u00e9 colado na testa ou em outra parte do corpo em que haja transpira\u00e7\u00e3o. \u201cO objetivo no longo prazo \u00e9 desenvolver um dispositivo que permita prever se pessoas com problemas card\u00edacos t\u00eam piora e se precisariam ser hospitalizadas\u201d, conta Gisela Iba\u00f1ez Redin, que fez p\u00f3s-doutorado no IFSC e \u00e9 uma das autoras do estudo. Por ser barato, o adesivo pode ser trocado v\u00e1rias vezes ao dia, mas tamb\u00e9m poderia ser lavado e reutilizado sem preju\u00edzo. O estudo demonstrou tamb\u00e9m que o biossensor funciona sob estresse mec\u00e2nico, como quando h\u00e1 uma dobra na pele. Isso possibilita a utiliza\u00e7\u00e3o em regi\u00f5es como axilas e dobra do joelho.<\/span><\/p>\n O sensor eletroqu\u00edmico mede o aumento de pH no suor, ou seja, quando ele fica mais alcalino e menos \u00e1cido. Essa mudan\u00e7a est\u00e1 relacionada \u00e0 degrada\u00e7\u00e3o da ureia na presen\u00e7a da enzima urease. A rea\u00e7\u00e3o produz am\u00f4nia, que tem car\u00e1ter b\u00e1sico respons\u00e1vel pela eleva\u00e7\u00e3o do pH. Por esse motivo, um dos desafios para a calibra\u00e7\u00e3o do sensor foram as pequenas varia\u00e7\u00f5es de acidez no suor de pessoa para pessoa. A chave para obter resultados precisos seria medir o pH do suor antes que a degrada\u00e7\u00e3o da ureia ocorresse.<\/span><\/p>\n Outro desafio foi preservar as subst\u00e2ncias durante a aferi\u00e7\u00e3o. \u201cUma das tarefas mais importantes ao projetar biossensores \u00e9 conseguir um material que permita que aquela biomol\u00e9cula mantenha a sua fun\u00e7\u00e3o por um tempo relativamente grande\u201d, conta Osvaldo Novais de Oliveira Junior, que orientou os pesquisadores do IFSC. \u201cParte do nosso trabalho, que j\u00e1 \u00e9 antigo, \u00e9 descobrir como manter a fun\u00e7\u00e3o das biomol\u00e9culas. Elas est\u00e3o acostumadas a estar em ambiente aquoso. Quando voc\u00ea tem um sensor que \u00e9 seco, ela rapidamente pode perder a fun\u00e7\u00e3o.\u201d<\/span><\/p>\n Os problemas foram superados adicionando um eletrodo de refer\u00eancia junto com dois eletrodos de trabalho, um para ureia e outro para o pH, separados por uma dist\u00e2ncia de 2 mil\u00edmetros. Para imobilizar a enzima respons\u00e1vel por catalisar a degrada\u00e7\u00e3o da ureia em um dos eletrodos de trabalho, foi usada tinta \u00e0 base de quitosana, um pol\u00edmero que preserva a estabilidade da enzima. Assim, o dispositivo consegue medir o sinal tanto da ureia quanto do pH, o que permite fazer a corre\u00e7\u00e3o.<\/span><\/p>\n Os cientistas fizeram testes em amostras de suor artificial e depois em amostras reais de suor de volunt\u00e1rios. Nos dois experimentos, o dispositivo conseguiu detectar a ureia com precis\u00e3o, sem ser afetado por outras subst\u00e2ncias na mistura. Oliveira Junior explica que o trabalho de verificar se outras subst\u00e2ncias est\u00e3o interferindo nas medidas \u00e9 essencial. \u201cO suor \u00e9 um fluido complicado, que tem muitas subst\u00e2ncias. \u00c9 preciso tomar cuidado para que uma n\u00e3o seja confundida com outra.\u201d<\/span><\/p>\n SISTEMAS SEMELHANTES PARA OUTROS MARCADORES<\/span><\/p>\n Trabalhos como esse do mesmo grupo de pesquisa t\u00eam sido feitos a fim de atender \u00e0s demandas cl\u00ednicas do Incor, buscando monitorar outros marcadores do sangue de maneira n\u00e3o invasiva e din\u00e2mica. Os pesquisadores buscam parcerias com agentes do mercado que fa\u00e7am a produ\u00e7\u00e3o desses dispositivos em grande escala.<\/span><\/p>\n A eleva\u00e7\u00e3o de ureia no sangue surge quando h\u00e1 diminui\u00e7\u00e3o da capacidade dos rins de filtrar o sangue das subst\u00e2ncias t\u00f3xicas. Gisela Redin conta que medir os n\u00edveis de ureia \u00e9 uma forma indireta de monitorar o estado do risco card\u00edaco. \u201cOs pacientes com insufici\u00eancia renal t\u00eam maiores chances de desenvolver doen\u00e7as card\u00edacas, porque o rim tamb\u00e9m processa eletr\u00f3litos e outras mol\u00e9culas que s\u00e3o importantes para o funcionamento do cora\u00e7\u00e3o\u201d. A pesquisadora ressalta que os eletr\u00f3litos, s\u00f3dio e pot\u00e1ssio, s\u00e3o os respons\u00e1veis pelas contra\u00e7\u00f5es no cora\u00e7\u00e3o. A ideia \u00e9 que o s\u00f3dio e o pot\u00e1ssio tamb\u00e9m sejam monitorados atrav\u00e9s de um s\u00f3 dispositivo.<\/span><\/p>\n Nesse sentido, o n\u00edvel de ureia \u00e9 apenas um dos marcadores que podem ser monitorados sem a coleta de sangue. A solu\u00e7\u00e3o criada \u00e9 parte de um projeto maior da USP para viabilizar dispositivos vest\u00edveis para capturar e processar biomarcadores, como relata ao Jornal da USP o professor Marco Antonio Gutierrez, da FMUSP. \u201cN\u00f3s estamos desenvolvendo eletr\u00f4nica para que esses dispositivos possam captar sinais diferentes em nossos pacientes e m\u00e9todos que permitam analis\u00e1-los continuamente.\u201d Uma das preocupa\u00e7\u00f5es \u00e9 que os mecanismos sejam vi\u00e1veis financeiramente para o uso no sistema p\u00fablico de sa\u00fade.<\/span><\/p>\n Exames para medir fatores como esses s\u00e3o parte da rotina dos hospitais. O monitoramento a dist\u00e2ncia ajuda a evitar a ida desnecess\u00e1ria de pacientes aos centros de sa\u00fade e exp\u00f4-los a infec\u00e7\u00f5es do ambiente hospitalar. \u201cQueremos disponibilizar ao nosso paciente um aplicativo no smartphone, por exemplo, que passe a medida de ureia de maneira n\u00e3o invasiva e que envie esses dados para a nossa infraestrutura de prontu\u00e1rio eletr\u00f4nico e acompanhamento dos pacientes\u201d, explica Gutierrez.<\/span><\/p>\n Os projetos s\u00e3o liderados pelo Laborat\u00f3rio de Gen\u00e9tica e Cardiologia Molecular e pelo Laborat\u00f3rio de Inform\u00e1tica Biom\u00e9dica da FMUSP. O trabalho de engenharia de dispositivos, com registro na Ag\u00eancia Nacional de Vigil\u00e2ncia Sanit\u00e1ria (Anvisa) e disponibiliza\u00e7\u00e3o no mercado, requer o investimento de empresas ou institui\u00e7\u00f5es interessadas. Embora n\u00e3o existam ainda parcerias, a maior parte do caminho j\u00e1 foi tra\u00e7ada pelos pesquisadores.<\/span><\/p>\n Os sensores podem ser produzidos em massa usando t\u00e9cnicas de revestimento slot-die. \u201cA t\u00e9cnica consiste na deposi\u00e7\u00e3o de filmes finos sobre substratos flex\u00edveis continuamente, de forma automatizada\u201d, conta Giovana Rosso, que foi p\u00f3s-doutoranda do IQSC e tamb\u00e9m \u00e9 colaboradora do projeto. \u201cN\u00f3s escolhemos essa t\u00e9cnica porque a taxa de cisalhamento para a deposi\u00e7\u00e3o da biotinta \u00e9 baixa. Isso quer dizer que a ferramenta de deposi\u00e7\u00e3o n\u00e3o exerce uma press\u00e3o muito alta sobre as biomol\u00e9culas e tamb\u00e9m n\u00e3o existe fric\u00e7\u00e3o devido ao n\u00e3o contato da biotinta com o substrato. Isso poderia fazer com que as biomol\u00e9culas perdessem sua fun\u00e7\u00e3o, que \u00e9 a degrada\u00e7\u00e3o da ureia.\u201d Gisela Redin acrescenta que nem todos os sensores podem ser fabricados usando esse tipo de t\u00e9cnica. \u201cPor isso, n\u00f3s tamb\u00e9m trabalhamos em formular tintas e biotintas que poderiam ser depositadas com a t\u00e9cnica slot-die e esse foi um trabalho adicional da nossa parte.\u201d<\/span><\/p>\n