Veias eletrônicas vão monitorar você por dentro

Redação do Site Inovação Tecnológica - 02/10/2020

Por enquanto as veias eletrônicas foram testadas apenas em cobaias.
[Imagem: Shiyu Cheng et al. - 10.1016/j.matt.2020.08.029]

Vasos sanguíneos engenheirados

Pesquisadores da China e Suíça desenvolveram vasos sanguíneos eletrônicos que podem ser ativamente ajustados para lidar com mudanças sutis no corpo após a implantação.

Os vasos sanguíneos artificiais - feitos de uma membrana condutora de metal-polímero flexível e biodegradável - imitam os vasos sanguíneos naturais.

Depois de testados em experimentos in vitro, eles foram implantados em coelhos e se mostraram capazes de efetivamente substituir as artérias principais dos animais.

Segundo a equipe, a tecnologia supera as limitações dos vasos sanguíneos engenheirados atuais, que servem como andaimes passivos. Esses implantes podem atuar juntamente com dispositivos eletrônicos para entregar material genético, permitir a liberação controlada de medicamentos e facilitar a formação de novos vasos sanguíneos endoteliais.

"Nós pegamos a estrutura que imita os vasos sanguíneos naturais e fomos além, integrando funções elétricas mais abrangentes que são capazes de fornecer tratamentos adicionais, como terapia genética e estimulação elétrica," disse Xingyu Jiang, do Centro Nacional de Nanociência e Tecnologia da China.

Esquema da veia eletrônica e foto de um dos protótipos.
[Imagem: Shiyu Cheng et al. - 10.1016/j.matt.2020.08.029]

Veias elétricas

A tecnologia atual de vasos sanguíneos artificiais fornece um suporte mecânico para bloqueios difíceis de tratar em pequenos vasos sanguíneos de pacientes com doença cardiovascular. Seu grande inconveniente é que eles não podem ajudar de forma proativa na regeneração do tecido dos vasos sanguíneos e, ao contrário do tecido natural, costumam causar inflamação.

Para superar essas limitações, Jiang criou um vaso sanguíneo usando uma haste cilíndrica para enrolar uma membrana feita com um compósito metal-polímero eletricamente condutor.

A estimulação elétrica do vaso sanguíneo aumentou a proliferação e a migração de células endoteliais para o implante, confirmando que essa técnica, já amplamente utilizada em medicina, principalmente na cicatrização de ferimentos, facilita a formação de tecido novo, incluindo novos vasos sanguíneos endoteliais.

Os pesquisadores também integraram o circuito flexível dos vasos sanguíneos com um dispositivo de eletroporação, que aplica um campo elétrico para tornar as membranas celulares mais permeáveis, e observaram que as tecnologias combinadas entregaram com sucesso o DNA da proteína verde fluorescente em três tipos de células dos vasos sanguíneos em experimentos em células.

Quando implantado em cobaias, o vaso sanguíneo artificial não apenas supriu todas as necessidades do animal, como não apresentou qualquer sinal de inflamação.

A estimulação elétrica tem sido foco de pesquisas intensas em várias áreas da medicina.
[Imagem: Shiyu Cheng et al. - 10.1016/j.matt.2020.08.029]

Veias com monitoramento eletrônico

A equipe agora planeja fazer testes de maior duração e com outras cobaias, de olho em avaliar os implantes elétricos em humanos e para aplicações mais futurísticas.

"No futuro, faremos otimizações integrando [os vasos sanguíneos elétricos] com dispositivos miniaturizados, como baterias em miniatura e sistemas de controle incorporados, para tornar todas as partes funcionais totalmente implantáveis e até mesmo totalmente biodegradáveis no corpo," disse Jiang.

Os pesquisadores também esperam que esta tecnologia possa algum dia ser combinada com inteligência artificial para coletar e armazenar informações detalhadas sobre a velocidade do sangue de um indivíduo, pressão arterial e níveis de glicose no sangue.

Mais tópicos