Exame de sangue portátil e sem energia, alimentado pelo próprio sangue

O fluxo do sangue alimenta o chip portátil, que então faz exames do próprio sangue que o alimenta.
[Imagem: Jianzhe Luo et al. - 10.1002/adma.202403568]

Exames sem eletricidade

Os exames de sangue estão prestes a passar por uma transformação radical: Pesquisadores criaram um dispositivo alimentado pelo nosso próprio sangue que é capaz de analisar sua composição em tempo real.

Esta inovação promete levar diagnósticos imediatos aos locais mais remotos do planeta, ultrapassando as barreiras da atual infraestrutura de saúde.

"À medida que a nanotecnologia e a microfluídica avançam, há uma oportunidade crescente de desenvolver dispositivos laboratório-em-um-chip capazes de superar as restrições dos cuidados médicos modernos," disse o professor Amir Alavi, da Universidade de Pittsburgh (EUA).

O dispositivo criado por sua equipe é capaz de medir o sangue utilizando o próprio sangue como substância condutora dentro de um nanogerador triboelétrico integrado (TENG), que converte energia mecânica em eletricidade através da triboeletrificação, ou eletrificação por contato, o mesmo fenômeno que causa a energia estática.

Exame de sangue alimentado por sangue

O dispositivo usa o movimento do sangue para gerar eletricidade, mais ou menos como esfregar um balão no cabelo. Quando o sangue passa pelo chip, ele cria uma pequena corrente elétrica, e essa corrente pode mostrar quão bem o sangue conduz eletricidade.

O sangue é essencialmente um ambiente à base de água que contém várias moléculas que conduzem ou impedem correntes elétricas. A glicose, por exemplo, é um condutor elétrico. Podemos ver como isso afeta a condutividade através dessas medições, e isso nos permite fazer um diagnóstico na hora.

Esse sistema permite que o aparelho funcione sozinho, sem necessidade de baterias, e seja bem pequeno. Usando inteligência artificial, os pesquisadores analisam os dados e obtêm informações precisas sobre a composição do sangue.

Princípio de funcionamento do nanogerador movido pelo fluxo do sangue.
[Imagem: Jianzhe Luo et al. - 10.1002/adma.202403568]

Impacto radical

O conhecimento da condutividade do sangue humano é limitado devido a limitações nas medições. Medir a condutividade em frequências abaixo de 100 Hz é particularmente importante para obter uma compreensão mais profunda das propriedades elétricas do sangue e dos processos biológicos fundamentais, mas é ainda mais difícil.

O dispositivo proposto supera esses desafios ao oferecer um método de medição preciso e portátil.

Esta tecnologia poderá literalmente transformar os cuidados de saúde, oferecendo diagnósticos rápidos e convenientes, melhorando a saúde dos pacientes e a eficácia dos serviços médicos. Nanogeradores movidos a sangue são capazes de funcionar no corpo onde quer que haja sangue presente, permitindo diagnósticos autoalimentados usando a química sanguínea local.