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Cientistas anunciaram o desenvolvimento da “bioeletrônica viva”, uma tecnologia revolucionária que poderá transformar o diagnóstico e o tratamento médico.
A abordagem inovadora combina células vivas com componentes eletrônicos para criar dispositivos capazes de detectar e curar a pele. A descoberta, financiada em parte pelo Gabinete de Investigação do Exército dos EUA e liderada por investigadores da Universidade de Chicago, representa um salto significativo na integração da biologia e da electrónica.
“Esta é uma ponte com a bioeletrônica tradicional, que incorpora células vivas como parte da terapia”, disse o Dr. Jiuyun Shi, coautor do estudo e ex-aluno de doutorado no laboratório do Dr. a Comunicado de imprensa.
Os pesquisadores, que publicaram suas descobertas na revista Ciênciadizem que trabalham há mais de uma década para alcançar esse marco na bioeletrônica viva.
O novo protótipo, apelidado de plataforma “Eletrônica Viva Biointegrada Ativa” ou “ABLE”, integra sensores, células bacterianas e um composto de hidrogel para criar uma interface perfeita entre dispositivos eletrônicos e tecidos biológicos. Esta combinação monitora e cura ativamente doenças da pele, como a psoríase.
Embora transformador, o desenvolvimento da bioeletrônica tem enfrentado frequentemente desafios devido às disparidades mecânicas e biológicas entre materiais sintéticos e tecidos vivos.
Dispositivos bioeletrônicos como marcapassos e implantes cocleares revolucionaram a saúde, salvando e transformando vidas. No entanto, esta integração entre tecnologia e biologia acarreta riscos. O sistema imunológico do corpo pode reagir a esses dispositivos como objetos estranhoslevando à rejeição ou outras complicações.
O laboratório Tian da Universidade de Chicago há muito se concentra em superar esses problemas, explorando como as células e tecidos vivos interagem com materiais sintéticos.
Em pesquisas anteriores, o Tian Research Group desenvolveu um minúsculo marcapasso que é controlável por leves e sólidos, mas flexíveis o suficiente para servir como implantes ósseos. A sua nova abordagem com a plataforma ABLE acrescenta um terceiro componente: células vivas. A equipe utilizou Staphylococcus epidermidis, uma bactéria encontrada naturalmente na pele humana conhecida por suas propriedades antiinflamatórias.
O dispositivo ABLE compreende um circuito eletrônico flexível com sensores embutidos sobrepostos a um gel feito de amido de tapioca e gelatina. Este gel, concebido para imitar as propriedades do tecido vivo, alberga a bactéria S. epidermidis.
Quando aplicadas na pele, as bactérias secretam compostos que reduzem a inflamação enquanto os sensores monitoram vários sinais da pele, como temperatura e umidade.
Testes em camundongos com condições semelhantes à psoríase demonstraram redução significativa dos sintomas durante um período de uma semana. Com maior desenvolvimento, os pesquisadores acreditam que o dispositivo poderá ser eficaz por até seis meses ou mais. O dispositivo pode ser convenientemente liofilizado para armazenamento e reidratado quando necessário, tornando-o uma solução prática para tratamento a longo prazo.
“É como uma droga viva – você não precisa reabastecê-la”, disse Saehyun Kim, coautor do estudo e estudante de doutorado no laboratório de Tian.
As aplicações potenciais da plataforma ABLE vão muito além do tratamento da psoríase. Os pesquisadores pretendem usar essa tecnologia para acelerar a cicatrização de feridas em pacientes diabéticos ou desenvolver dispositivos que produzam insulina ou façam interface com neurônios para aplicações neurológicas.
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