Curativo com biossensores ajuda na recuperação de feridas crônicas

Mais uma área da saúde está explorando o potencial dos biossensores para oferecer tratamentos mais eficientes: o de curativos inteligentes. Cortes, arranhões, queimaduras ou outros ferimentos podem parecer algo inofensivo para o qual o próprio corpo garante cura instantânea. No entanto, isso não é verdade para quem diabetes e/ou um processo cicatrização mais lento e difícil, podendo correr o risco de feridas crônicas, infecções e até amputações.

O tratamento de feridas é um problema mundial, multibilionário. Só nos Estados Unidos, afeta 6,7 milhões de pessoas ou cerca de 2% da população a um custo anual de US$ 25 bilhões.  As terapias atuais usam drogas, enxertos de pele, pressão negativa, entre outras, mas podem chegar a intervenções cirúrgicas de emergência, aumentando os riscos de morbidade e mortalidade. Além disso, infecções microbianas no local da ferida podem prolongar severamente o processo de cicatrização e levar à necrose, sepse e até à morte.

Antibióticos tópicos e sistêmicos são cada vez mais prescritos para pacientes que sofrem de feridas crônicas, mas o uso excessivo, o abuso e a aplicação incorreta dos antibióticos estão levando a uma crescente resistência das bactérias aos medicamentes, causando mais danos aos pacientes e ao sistema de saúde, em geral.

Para ajudar a combater esse inimigo, pesquisadores da Caltech desenvolveram um novo tipo de curativo inteligente que pode tornar o tratamento das feridas mais fácil, eficaz e barato.

“Existem muitos tipos diferentes de feridas crônicas, especialmente úlceras diabéticas e queimaduras que duram muito tempo e causam grandes problemas para os pacientes. Há uma demanda por algum tipo de tecnologia que facilite a recuperação”, explica Wei Gao, professor assistente de engenharia médica e pesquisador do Heritage Medical Research Institute, da Caltech.

A cicatrização de feridas crônicas é um processo biológico altamente complexo que consiste em quatro fases integradas e sobrepostas: hemostasia, inflamação, proliferação e remodelação. Em cada um desses estágios, a composição química da ferida muda substancialmente, indicando o estágio de cicatrização e até mesmo a presença de uma infecção. Por exemplo, o aumento da temperatura está associado à infecção bacteriana, e mudanças na temperatura podem fornecer informações sobre vários fatores relevantes para a cicatrização.

Diferentemente de um curativo convencional, composto de camadas de material absorvente, os curativos inteligentes são feitos de um polímero flexível e elástico contendo componentes eletrônicos e medicamentos incorporados. Sensores monitoram moléculas como as de ácido úrico ou lactato, além de condições como nível de pH ou temperatura da ferida, que podem indicar inflamação ou infecção bacteriana.

O curativo inteligente pode responder problemas de três maneiras: primeiro, pode transmitir dados coletados da ferida para um computador, tablet ou smartphone próximo, usando tecnologia sem fio, para acompanhamento do próprio paciente ou de um profissional da saúde. Em segundo lugar, pode administrar um antibiótico ou outro medicamento armazenado no curativo, injetando-o diretamente no local da ferida para tratar a inflamação ou a infecção. E pode também aplicar um campo elétrico de baixo nível à ferida para estimular o crescimento do tecido, resultando em uma cicatrização mais rápida.

Em laboratório, os curativos inteligentes se mostraram capazes de fornecer informações precisas em tempo real sobre as condições da ferida e os estados metabólicos, além de apresentar ritmo de cicatrização de feridas infectadas crônicas semelhante ao encontrado em condições habituais.

Os pesquisadores afirmaram que os resultados são promissores e que pesquisas futuras, em colaboração com outras instituições, se concentrarão em melhorar a tecnologia e testá-la em humanos, cujas necessidades terapêuticas podem diferir das dos animais de laboratório.

“Mostramos essa prova de conceito em pequenos modelos animais, mas gostaríamos de, futuramente, aumentar a estabilidade do curativo inteligente e também testá-lo em feridas crônicas maiores, porque os parâmetros da ferida e o microambiente podem variar”, comenta Gao.

O artigo que descreve a pesquisa. “A stretchable wireless wearable bioelectronic system for multiplexed monitoring and combination treatment of infected chronic wounds”, foi publicado na edição de 24 de março da revista Science Advances.