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| Foto: Ohio State University Circuito de silício, revestido com uma camada protetora e imerso no líquido que imita a química do corpo humano |
Cientistas da Ohio State University, nos EUA, desenvolveram uma nova tecnologia que permite a criação de dispositivos eletrônicos de baixo custo que trabalham em contato direto com o tecido vivo dentro do corpo.
O primeiro uso planejado da tecnologia é um sensor que detecta os primeiros estágios de rejeição de órgãos transplantados.
Segundo Paul Berger, uma barreira para o desenvolvimento de sensores implantáveis é que a eletrônica existente é baseada em silício, e os eletrólitos no corpo interferem com os sinais elétricos em circuitos de silício. Outros semicondutores, mais exóticos, podem funcionar no organismo, mas eles são mais caros e mais difíceis de serem fabricados.
"O silício é relativamente barato e não é tóxico. O desafio é fazer a ponte entre os preços acessíveis, produtos eletrônicos baseados em silício que já sabemos como construir, e os sistemas eletroquímicos do corpo humano", afirma Berger.
Para preencher essa lacuna, Berger e seus colegas desenvolveram um novo revestimento. Em testes, circuitos de silício que tinham sido revestidos com a tecnologia continuaram a funcionar, mesmo após 24 horas de imersão numa solução que imita a química do corpo.
O projeto começou quando Berger decidiu construir um sensor inserível para detectar a presença de proteínas que marcam os primeiros sinais de rejeição do órgão no corpo. Eles estavam lutando para criar um sensor de proteína que funcionasse a partir do nitreto de gálio.
"Nós já temos sensores que fazem um grande trabalho na detecção destas proteínas, mas eles são feitos de silício. Então eu perguntei se poderíamos chegar a uma cobertura que proteja o silício e permita que ele funcione enquanto em contato direto com o sangue, fluidos corporais ou tecidos vivos", afirma Berger.
No corpo, os eletrólitos como sódio e potássio controlam nervos e músculos e mantém a hidratação. Eles fazem isso através de uma carga elétrica positiva ou negativa que estimula reações químicas importantes. Mas essas mesmas cargas tornam os eletrólitos atraentes para o silício, que irá absorvê-los. Uma vez lá dentro, as cargas alteram o comportamento eletrônico do silício e as leituras de um sensor não podem ser confiáveis.
No estudo, a equipe de Berger testou se eletrólitos podem ser impedidos de entrar no silício com uma camada de óxido de alumínio.
Os investigadores submergiram os sensores revestidos em fluido por até 24 horas, removendo-os da solução, e em seguida, correu uma tensão entre eles para ver se eles estavam funcionando corretamente.
Os testes mostraram que o revestimento de óxido de eletrólitos bloqueou a solução de modo que os sensores permaneceram totalmente funcionais.
Uma vez desenvolvido, um aparelho com esta tecnologia poderia detectar certas proteínas que o corpo produz quando está apenas começando a rejeitar um órgão transplantado. Médicos iriam inserir uma agulha no corpo do paciente perto do local do órgão implantado. Sensores de silício na agulha detectariam a proteína, e os médicos saberiam como adaptar a dosagem de medicamentos antirrejeição do paciente com base nas leituras do sensor.
"O trabalho representa um primeiro passo em direção a dispositivos que possam ser implantados no organismo a longo prazo", conclui Berger.
Veja mais detalhes sobre esta pesquisa (em inglês).
Fonte isaude.net
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