Novo adesivo flexível para pele pode ajudar a monitorar sua saúde através do suor

Apenas uma gota de suor pode revelar muito sobre o corpo de uma pessoa. Agora, entender alguns componentes-chave da sua bioquímica pode ser tão fácil quanto aplicar um adesivo e passá-lo perto do seu smartphone. 

Em um artigo publicado esta semana no Proceedings of the National Academy of Sciences , uma equipe de pesquisadores anunciou o desenvolvimento de adesivos finos e flexíveis que podem coletar e analisar pequenas quantidades de suor em tempo real.  

“Sistemas microfluídicos suaves que capturam, armazenam e realizam análises de biomarcadores de volumes de microlitros de suor, in situ, à medida que emergem da superfície da pele, representam uma classe emergente de tecnologia vestível com capacidades poderosas que complementam as dos dispositivos de detecção biofísica tradicionais”, escrevem os autores do artigo. 

Este patch usa química de mudança de cor para medir os níveis de glicose, lactato, cloro, cortisol e muito mais do usuário. Isso pode ajudar a avaliar vários componentes da saúde de uma pessoa, como seu nível de hidratação e estresse.  

“O que estamos tentando fazer é desenvolver um conjunto de tecnologias que podem ser renderizadas na forma de um adesivo”, diz o coautor John Rogers, PhD, professor de engenharia biomédica, ciência de materiais e cirurgia neurológica na Northwestern University, à VeryWell. “Este é o ponto alto para nós em termos de escopo de funcionalidade em um dispositivo desse tipo.”

Como o patch funciona

O teste de sangue é o método mais comum de capturar informações sobre certos bioquímicos importantes, como sódio, potássio, cloreto e ureia. No entanto, esse processo é invasivo, pois requer furar a pele ou penetrá-la com uma seringa. Isso o torna menos atraente como um processo de rotina. 

O suor, por outro lado, pode ser coletado da superfície da pele sem nenhuma ação invasiva. E ele contém uma série de bioquímicos que são úteis para entender e moldar resultados de saúde.

Historicamente, coletar suor era particularmente desafiador. Às vezes, envolvia raspá-lo da pele com uma ferramenta não muito diferente de um rodo. Ao raspar a pele, materiais como células da pele, sujeira e óleo poderiam poluir a amostra involuntariamente. 

Este novo dispositivo usa tecnologia microfluídica para direcionar pequenas quantidades de suor por pequenos canais, válvulas e reservatórios no adesivo. Quando o suor é liberado pelos poros da pele, ele viaja por esses caminhos e interage com ensaios — componentes para medir a composição de produtos químicos do suor. Este adesivo estacionário não apenas garante que a amostra de suor esteja imaculada, como também permite que ela seja analisada em tempo real. 

“Essas plataformas microfluídicas mudaram os protocolos que você pode usar para estudar o suor”, diz Rogers, que também é o diretor fundador do Centro de Eletrônica Biointegrada. 

Os adesivos são relativamente discretos para o usuário. Um motivo para seu tamanho pequeno e estrutura flexível é que o adesivo não contém uma bateria volumosa. Em vez disso, ele é alimentado por interações com smartphones.

Aproveitando a tecnologia de comunicação de curto alcance que permite funções como pagamentos sem fio, o patch e o smartphone podem efetivamente trocar energia e informações. O patch recebe energia sem fio usando ondas de rádio do telefone, e informações sobre o suor — como quanto foi coletado e sua composição química — são comunicadas de volta ao telefone. 

O dispositivo deve estar próximo de um smartphone para operar, o que significa que o usuário precisa passar o telefone perto do patch para que ele receba energia. Mas, diz Rogers, os cientistas poderiam desenvolver um dispositivo com uma antena maior que poderia ser instalada em algo como uma bicicleta ergométrica para obter uma leitura mais contínua. 

O que o suor pode nos dizer

A natureza não invasiva da coleta de suor pode ser muito útil, especialmente para pessoas que dependem de exames de sangue de rotina para medir seu estado de saúde. 

“A desvantagem é que ninguém realmente sabe muito sobre o suor”, diz Rogers. “Ele tem esses componentes químicos — isso é conhecido. Mas como ele se compara ao sangue é uma questão de pesquisa interessante e estamos bem no meio disso.”

Seu grupo de pesquisa está trabalhando com uma equipe de cardiologistas no Lurie Children’s Hospital em Chicago para entender melhor como os biomarcadores no suor se comparam aos do sangue. Por exemplo, tanto o suor quanto o sangue contêm glicose. Os pesquisadores medirão os níveis em ambas as amostras e avaliarão se e como os dois estão correlacionados, a fim de tornar os sensores de suor mais precisos e úteis. 

Medir como o cortisol, assim como a glicose e a vitamina C, são liberados no corpo através do suor também pode fornecer insights sobre a saúde mental e o estresse físico do usuário. O cortisol é liberado em resposta a estressores físicos e mentais, e pode desencadear o consumo de glicose quando o corpo entra em uma resposta de luta ou fuga. Além disso, níveis aumentados de cortisol estão ligados a condições como obesidade, diabetes, hipertensão e depressão. 

Os autores esperam que o rastreamento desses compostos bioquímicos através do suor leve a uma maior compreensão de como o cortisol, a glicose e a vitamina C interagem.

Como os dispositivos de detecção de suor serão usados

Os modelos atuais de smartwatch — como o Apple Watch e o Fitbit — incluem ferramentas para medir a frequência cardíaca, o movimento e os níveis de oxigênio no sangue. Para avançar além dessas medições físicas, a adição de um sensor de suor permitiria que os usuários rastreassem propriedades bioquímicas e seu impacto na saúde do usuário também. 

“Tenho a sensação de que, eventualmente, esses grandes players do mercado adotarão a detecção de suor porque ela não é invasiva”, diz Tolga Kaya, PhD, diretor dos programas de engenharia da Sacred Heart University em Connecticut, à Health Life Guide. “Assim que eles implementarem isso em seus relógios, então ela se tornará maior.”

Com base na pesquisa de Rogers e sua equipe, a Gatorade desenvolveu o GX Sweat Patch . O produto é uma versão simplificada do descrito no estudo e testa apenas fatores relevantes para atletas, como hidratação e níveis de eletrólitos. 

O produto foi anunciado por meio de um comercial durante o intervalo do jogo NBA All-Star em fevereiro e estará disponível em lojas de artigos esportivos no ano que vem. O patch também cruzou o reino virtual como um produto na versão mais recente do videogame NBA 2K. 

Essa tecnologia tem vários usos nas áreas de atletismo e nutrição, incluindo o monitoramento da perda de suor e dos níveis de eletrólitos. 

 “Você pode dizer se alguém está hidratado ou desidratado em tempo real, o que é muito útil porque quando você percebe que está com sede ou desidratado, já é tarde demais para trazer isso de volta”, diz Tolga, que não é afiliado ao jornal Northwestern. “Você perde desempenho mental, desempenho físico muito rapidamente.” 

Rogers e Tolga dizem que esses dispositivos também podem ser úteis para os militares. Para manter melhor a saúde dos militares, adesivos como esses podem avaliar seus níveis de hidratação e cortisol para garantir o pico de desempenho físico e mental.  

À medida que os cientistas aprendem sobre como projetar dispositivos que coexistem com sistemas vivos, há espaço para possibilidades incríveis. De dispositivos implantáveis ​​para o cérebro a adesivos para rastrear a saúde neonatal, Rogers diz que há muitas maneiras pelas quais novas ferramentas podem nos ajudar a entender melhor nossa biologia básica. 

“É um espaço realmente rico e amplo para fazer pesquisa acadêmica orientada para descoberta”, diz Rogers. “É uma espécie de ciência com consequências, em certo sentido. Se você desenvolver um entendimento, poderá criar as bases para tecnologias que podem transformar as maneiras como fazemos assistência médica com benefícios diretos e melhores resultados para os pacientes, custos reduzidos e capacidade de implantação em áreas empobrecidas do planeta.”