Dispositivo bioeletrônico vivo monitora e trata psoríase

Fotos do microdispositivo, que une células vivas com componentes eletrônicos.
[Imagem: Jiuyun Shi et al. - 10.1126/science.adl1102]

Interface bioeletrônica viva

Combinando hidrogel e componentes eletrônicos carregados com bactérias da própria pele humana, pesquisadores criaram um sistema bioeletrônico que pode fornecer gerenciamento e tratamento adaptativo de inflamações da pele- o sistema funcionou bem em um modelo de psoríase em camundongos.

As descobertas demonstram o potencial para aplicação clínica de dispositivos bioeletrônicos, que promovem efeitos terapêuticos sem a necessidade de drogas, tudo através de uma interface viva de hidrogel.

"Este amálgama de componentes vivos e sintéticos é um avanço notável em direção a dispositivos médicos que permitem atualizações digitais em tempo real e tratamento adaptativo de inflamação crônica," disse o professor Peder Olofsson, do Instituto Karolinska (Suécia).

A bioeletrônica tradicional enfrenta desafios de integração com tecidos biológicos devido a incompatibilidades mecânicas, químicas e biológicas. Os hidrogéis têm sido usados para preencher essas lacunas, mas muitas vezes os materiais não possuem as funções celulares necessárias para uma modulação tecidual eficaz.

Jiuyun Shi e seus colegas lidaram com isso desenvolvendo uma plataforma que eles batizaram de ABLE (sigla em inglês para Eletrônica Viva Biointegrada Ativa), que integra uma matriz de hidrogel contendo Staphylococcus epidermidis - uma bactéria comum da pele - e um conjunto eletrônico para regular a inflamação da pele e promover a cura.

Esquema do teste feito para o tratamento de psoríase em animais de laboratório.
[Imagem: Jiuyun Shi et al. - 10.1126/science.adl1102]

Tratamento da psoríase

Para os primeiros testes, os dispositivos foram aplicados a um modelo de psoríase em camundongos, uma doença inflamatória crônica frequentemente tratada com medicamentos de moléculas pequenas que apresentam potenciais efeitos colaterais sistêmicos.

Em uma série de avaliações pré-clínicas, os pesquisadores demonstraram que a plataforma permite monitorar e registrar a impedância elétrica da pele, a temperatura corporal e a umidade, além de comprovar a intervenção microbiana do dispositivo na psoríase, mitigando a expressão dos principais genes relacionados à psoríase, visando a ativação imunológica inata precoce e reduzindo a inflamação.