Segundo a Federação Internacional de Diabetes (IDF), cerca de 4,9 milhões de pessoas morreram em 2014 vítimas de complicações causadas pela doença. Para reverter esse quadro, o Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces do Instituto de Química de São Carlos (IQSC) da USP está desenvolvendo um biochip, implantável no organismo, capaz de detectar os níveis de açúcar no sangue e alertar o paciente e o médico sobre as medições, em tempo real.
Thiago Castro(*)
Em 2014, mais de 4 milhões de pessoas morreram vítimas de complicações da doença
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As pesquisas começaram por volta de 2008, lideradas pelo professor Frank Nelson Crespilho. O biochip consiste em duas fibras de carbono que são inseridas em um cateter e posicionadas dentro da veia. À medida que o sangue passa através do dispositivo, o chip consegue medir, instantaneamente, a concentração de açúcar no sangue. “Há ainda muito o que pesquisar. Estamos em fase de testes. Fizemos uma simulação em ratos, mostrando que é possível ter um componente bioeletrônico implantável, acessível para se fazer monitoramento 24 horas por dia”, comenta Crespilho.
A intenção é que o dispositivo, futuramente, possa enviar para um relógio ou um celular os valores obtidos na leitura das concentrações de açúcar no sangue. Assim, tanto o paciente como o médico poderiam saber em tempo real o atual quadro da diabetes. “Hoje já se tem monitoramento de batimento cardíaco por celular, por exemplo. Então já é uma realidade. Nós mostramos que é possível fazer, que a prova de conceito deu certo. Agora, nesta segunda etapa, precisamos de recursos e interesse.”
Biocélula Outro dispositivo em desenvolvimento no Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces é uma biocélula a combustível (BFC, do inglês bio-fuel cells), ou seja, uma bateria que usa a glicose do sangue para produzir energia. Além da glicose, o sistema também utiliza o oxigênio do organismo, ambos disponíveis no sangue. Através de uma reação química, gera-se eletricidade, e a biocélula é constantemente alimentada.
Uma bateria normal de marcapasso, por exemplo, precisa ser substituída entre cinco a oito anos, através de uma cirurgia. Com o invento do grupo, não há a necessidade de procedimentos invasivos para a troca da bateria, pois ela consegue produzir eletricidade diretamente do sangue, sem a necessidade de ser substituída.
Para testá-la, os pesquisadores a implantaram dentro da veia jugular de um roedor. Os eletrodos têm 20 micrômetros de diâmetro (seis vezes menores que um fio de cabelo), inseridos dentro de um cateter com 0,5 milímetro (mm) de diâmetro por 0,6 mm de comprimento. A bateria consegue gerar uma diferença de potencial maior que 1,0 volt, ou seja, um pouco menos de uma pilha convencional.
Tanto o biochip como a bateria ainda não foram testados em seres humanos, e precisam percorrer um longo caminho de aperfeiçoamento e pesquisa. Segundo Crespilho, o maior desafio atualmente é a biocompatibilidade, ou seja, criar materiais e mecanismos para que o corpo não rejeite os dispositivos. “Nós atacaremos essa etapa nos próximos dez anos, desenvolvendo um projeto grande, para estudar as melhores maneiras para isso. Tudo depende da quantidade de recursos, de quanta gente estaria trabalhando. Já envolveria até a indústria farmacêutica, ou um grupo maior, que queira transferir essa tecnologia”, comenta o professor.
Quanto aos recursos para o desenvolvimento da pesquisa, a equipe de Crespilho recebe apoio institucional da Universidade e do próprio laboratório do IQSC, e também financiamento da Fapesp, CNPq, Instituto Nacional de Eletrônica Orgânica (INCT-Ineo) e Rede NanoBioMed (Capes).
Resultados internacionais
O investimento e as pesquisas do Grupo de Bioeletroquímica e Interfaces do IQSC já trouxeram diversos resultados, inclusive internacionalmente. Os editores da revista ChemElectroChem, da editora alemã Wiley, escolheram o biochip implantável que detecta a concentração de açúcar no sangue como um dos trabalhos mais destacados publicados em todos os periódicos da editora, tornando a pesquisa acessível tanto para a comunidade científica quanto para o público leigo.
Apesar da conquista e do grande reconhecimento do trabalho do grupo, o professor Frank Nelson Crespilho é cauteloso. “É muito importante não gerar expectativas acerca dos dispositivos que estamos desenvolvendo. Ainda há várias etapas que precisam ser cumpridas. Tem muita pesquisa pela frente. Ficamos animados com os resultados, mas temos um compromisso com a sociedade e os resultados dependem de estudos até chegar à implementação de fato em seres humanos.”
(*)Thiago Castro, do Jornal da USP – agenusp@usp.br: Acesse Aqui