Primeira bandagem eletrônica transitória acelera a cura em 30%

22 de fevereiro de 2023 (Notícias do Nanowerk) Os pesquisadores da Northwestern University desenvolveram um curativo pequeno, flexível e elástico inédito que acelera a cicatrização ao aplicar eletroterapia diretamente no local da ferida. Em um estudo com animais, o novo curativo curou úlceras diabéticas 30% mais rápido do que em camundongos sem o curativo. A bandagem também monitora ativamente o processo de cura e então se dissolve inofensivamente - eletrodos e tudo - no corpo depois que não é mais necessária. O novo dispositivo pode ser uma ferramenta poderosa para pacientes com diabetes, cujas úlceras podem levar a várias complicações, incluindo membros amputados ou até a morte. A pesquisa publicada na revista Os avanços da ciência (“Sistema biorreabsorvível, sem fio e sem bateria para eletroterapia e detecção de impedância em locais de feridas”). Ele marca o primeiro curativo bioabsorvível capaz de fornecer eletroterapia e o primeiro exemplo de um sistema regenerativo inteligente. Uma olhada de perto nos dois eletrodos do curativo: um minúsculo eletrodo em forma de flor que fica bem em cima do leito da ferida e um eletrodo em forma de anel que fica no tecido saudável para cercar toda a ferida. (Imagem: Northwestern University) "Quando uma pessoa desenvolve uma ferida, o objetivo é sempre fechar essa ferida o mais rápido possível", disse Guillermo A. Ameer, da Northwestern, que co-liderou o estudo. “Caso contrário, uma ferida aberta é suscetível à infecção. E, para pessoas com diabetes, as infecções são ainda mais difíceis de tratar e mais perigosas. Para esses pacientes, há uma grande necessidade não atendida de soluções econômicas que realmente funcionem para eles. Nosso novo curativo é econômico, fácil de aplicar, adaptável, confortável e eficiente no fechamento de feridas para prevenir infecções e outras complicações.” "Embora seja um dispositivo eletrônico, os componentes ativos que fazem interface com o leito da ferida são totalmente reabsorvíveis", disse John A. Rogers, da Northwestern, que co-liderou o estudo. “Assim, os materiais desaparecem naturalmente após a conclusão do processo de cicatrização, evitando assim qualquer dano ao tecido que poderia ser causado pela extração física.” Especialista em engenharia regenerativa, Ameer é professor Daniel Hale Williams de Engenharia Biomédica na Northwestern's McCormick School of Engineering e professor de cirurgia na Northwestern University Feinberg School of Medicine. Ele também dirige o Centro de Engenharia Regenerativa Avançada (CARE) e o Programa de Treinamento em Engenharia Regenerativa de pré-doutorado, financiado pelos Institutos Nacionais de Saúde. Rogers é o professor Louis Simpson e Kimberly Querrey de ciência e engenharia de materiais, engenharia biomédica e cirurgia neurológica na McCormick and Feinberg. Ele também dirige o Instituto Querrey Simpson de Bioeletrônica. O professor Guillermo Ameer segura o dispositivo pequeno, fino e flexível. (Imagem: Northwestern University)

poder de eletricidade

Quase 30 milhões de pessoas nos EUA têm diabetes, e cerca de 15 a 25% dessa população desenvolve uma úlcera de pé diabético em algum momento de suas vidas. Como o diabetes pode causar danos nos nervos que levam à dormência, as pessoas com diabetes podem apresentar uma bolha simples ou um pequeno arranhão que passa despercebido e não tratado. Como os altos níveis de glicose também engrossam as paredes capilares, a circulação sanguínea diminui, dificultando a cicatrização dessas feridas. É uma tempestade perfeita para uma pequena lesão evoluir para uma ferida perigosa. Os pesquisadores estavam curiosos para ver se a terapia de estimulação elétrica poderia ajudar a fechar essas feridas teimosas. De acordo com Ameer, as lesões podem interromper os sinais elétricos normais do corpo. Ao aplicar estimulação elétrica, ele restaura os sinais normais do corpo, atraindo novas células para migrar para o leito da ferida. “Nosso corpo depende de sinais elétricos para funcionar”, disse Ameer. “Tentamos restaurar ou promover um ambiente elétrico mais normal em toda a ferida. Observamos que as células migraram rapidamente para a ferida e regeneraram o tecido da pele na área. O novo tecido da pele incluía novos vasos sanguíneos e a inflamação foi controlada”. Historicamente, os médicos usaram a eletroterapia para a cura. Mas a maioria desses equipamentos inclui aparelhos volumosos com fio que só podem ser usados ​​sob supervisão em um ambiente hospitalar. Para projetar um produto mais confortável que pudesse ser usado o tempo todo em casa, Ameer fez parceria com Rogers, um pioneiro da bioeletrônica que introduziu pela primeira vez o conceito de medicina eletrônica bioabsorvível em 2018.

Controle remoto

Os dois pesquisadores e suas equipes desenvolveram um curativo pequeno e flexível que envolve suavemente o local da lesão. Um lado do sistema regenerativo inteligente contém dois eletrodos: um minúsculo eletrodo em forma de flor que fica bem em cima do leito da ferida e um eletrodo em forma de anel que fica no tecido saudável para cercar toda a ferida. O outro lado do dispositivo contém uma bobina de coleta de energia para alimentar o sistema e um sistema de comunicação de campo próximo (NFC) para transportar dados sem fio em tempo real. A equipe também incluiu sensores que podem avaliar o quão bem a ferida está cicatrizando. Ao medir a resistência da corrente elétrica na ferida, os médicos podem monitorar o progresso. Uma diminuição gradual da medição atual está diretamente relacionada ao processo de cicatrização. Portanto, se a corrente permanecer alta, os médicos saberão que algo está errado. Ao incorporar esses recursos, o dispositivo pode ser operado remotamente sem fios. De longe, um médico pode decidir quando aplicar a estimulação elétrica e monitorar o progresso da cicatrização da ferida. “À medida que uma ferida tenta cicatrizar, ela produz um ambiente úmido”, disse Ameer. “Então, à medida que cicatriza, deve secar. A umidade altera a corrente, então podemos detectar isso rastreando a resistência elétrica na ferida. Então, podemos coletar essas informações e transmiti-las sem fio. Com o gerenciamento de tratamento de feridas, idealmente queremos que a ferida feche dentro de um mês. Se demorar mais, esse atraso pode gerar preocupações.” Em um pequeno estudo de modelo animal, os pesquisadores aplicaram estimulação elétrica por apenas 30 minutos por dia. Mesmo esse curto período de tempo acelerou o fechamento em 30%.

Ato de desaparecimento

Quando a ferida cicatriza, o eletrodo em forma de flor simplesmente se dissolve no corpo, evitando a necessidade de recuperá-lo. A equipe fez os eletrodos de um metal chamado molibdênio, amplamente utilizado em aplicações eletrônicas e de semicondutores. Eles descobriram que quando o molibdênio é fino o suficiente, ele pode se biodegradar. Além disso, não interfere no processo de cicatrização. “Somos os primeiros a mostrar que o molibdênio pode ser usado como eletrodo biodegradável para cicatrização de feridas”, disse Ameer. “Depois de cerca de seis meses, a maior parte havia desaparecido. E descobrimos que há muito pouco acúmulo nos órgãos. Nada fora do comum. Mas a quantidade de metal que usamos para fabricar esses eletrodos é tão mínima que não esperamos que cause grandes problemas.” Em seguida, a equipe planeja testar seu curativo para úlceras diabéticas em um modelo animal maior. Então, eles pretendem testá-lo em humanos. Como o curativo aproveita o próprio poder de cura do corpo sem liberar drogas ou produtos biológicos, ele enfrenta menos obstáculos regulatórios. Isso significa que os pacientes podem vê-lo no mercado muito mais cedo.

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• Fonte: https://www.nanowerk.com/news2/biotech/newsid=62432.php