Chip sob a pele vigia uso de álcool e envia dados para smartwatches, dizem pesquisadores

Pacientes que frequentam programas de tratamento de abuso de substâncias costumam ser monitorados rotineiramente e nem sempre têm à sua disposição ferramentas práticas e fáceis de monitoramento. Atualmente os bafômetros são os acessórios mais comuns para a medição de nível de álcool no sangue, mas nem sempre são os mais eficientes.

O exame de sangue é o método mais preciso, mas precisa ser feito por uma pessoa treinada. Os sensores que funcionam como tatuagens na pele são uma nova alternativa promissora, mas podem ser facilmente removidos e usados apenas uma vez.

“O principal objetivo deste trabalho é desenvolver um dispositivo de rotina e discreto para monitorar álcool e drogas em pacientes em tratamento contra o abuso de substâncias. Um pequeno sensor injetável – que pode ser colocado em uma clínica sem cirurgia – pode facilitar que pacientes sigam um monitoramento prescrito por mais tempo”, disse Drew Hall, professor de engenharia elétrica na Universidade de San Diego que comandou o projeto, em nota.

O chip tem 1 mm³ e pode ser injetado sob a pele no fluido intersticial – o fluido que envolve as células do corpo. Contém um sensor revestido com oxidase, uma enzima que interage seletivamente com o álcool para gerar um subproduto que pode ser detectado eletroquimicamente. Os sinais elétricos são transmitidos sem fio para um dispositivo conectado vestível, como um smartwatch ou pulseira, que também servem para carregar o chip.

O minichip foi desenvolvido para consumir pouquíssima energia: cerca de 970 nanowatts no total, o que equivale a um milhão a menos de energia do que um smartphone consome quando faz uma ligação.

“Não queremos que o chip tenha um impacto grande na bateria do dispositivo vestível. E já que vamos implantar isso, não queremos muito calor sendo gerado localmente dentro do corpo ou uma bateria que possa ser potencialmente tóxica”, disse Hall em nota.

O minichip opera com tão pouca bateria porque transmite dados usando a rádio frequência do dispositivo vestível conectado a ele. Uma vez que os sinais chegam ao chip, ele os modifica com os dados novos e reflete de volta para o acessório.

Por enquanto, o chip foi testado in vitro imitando o ambiente do implante. Para isso, eles usaram misturas de etanol em soro humano diluído sob camadas de pele de porco. No futuro, os pesquisadores planejam testar o chip em animais vivos. Eles também já trabalham para desenvolver uma versão deste chip que possa monitorar outras moléculas e drogas no organismo.

“Mostramos que o chip pode funcionar com álcool, mas queremos criar outros que possam detectar diferentes substâncias e injetar um coquetel customizado deles em um paciente para fornecer acompanhamento médico personalizado a longo prazo” – Drew Hall.