Jiaqi Liu - Pesquisadora de pós-doutorado, Northwestern University

Jiaqi Liu decidiu fazer doutorado. para obter o complexo conjunto de habilidades de uma cientista com nível de doutorado, e ela tinha uma paixão pela física e química dos polímeros. Mas ela logo ansiava por mais. "Eu pessoalmente gosto de experimentar coisas novas", diz ela, então procurou John Rogers, da Northwestern University, para tentar sua sorte na engenharia médica translacional.

O projeto no qual ela começou a trabalhar era um dispositivo que poderia informar aos médicos se um paciente submetido a uma cirurgia gastrointestinal estava vazando no local da cirurgia. Esses vazamentos anastomóticos, como são chamados, são muito perigosos - os fluidos digestivos contêm bactérias e outras substâncias que outras partes do corpo simplesmente não estão preparadas para lidar, portanto, os vazamentos podem causar infecções e inflamações potencialmente fatais. Mas atualmente são difíceis de detectar antes de causarem problemas sérios, por isso os pacientes devem ser monitorados atentamente quanto a sintomas, na esperança de detectar um vazamento o mais cedo possível.

Com a ajuda de seus colegas, Liu desenvolveu um pequeno implante que quase parece uma pequena etiqueta gelatinosa com discos de metal. A tecnologia, batizada de BioSUM (estrutura de materiais bioabsorvíveis, adaptáveis à forma e legíveis por ultrassom), foi revelada em um artigo recente da Science . Ele muda de forma com base nas mudanças no pH - um sinal claro de vazamento gastrointestinal - e essa mudança conformacional pode ser facilmente detectada por ultrassom devido ao reposicionamento dos discos. Tão facilmente, na verdade, que poderia permitir o monitoramento de vazamentos em casa, até mesmo nas estruturas mais profundas do corpo , escrevem Shonit Nair Sharma e Yuhan Lee em uma Perspectiva relacionada. "BioSUM é uma importante plataforma tecnológica", observam.

Liu fala sobre a tecnologia.
Qual era o propósito original deste implante e como ele funciona?
O trabalho em nosso laboratório é frequentemente orientado por necessidades clínicas. Neste caso, o Dr. Chet Hammill procurou meu orientador, o professor Rogers, para perguntar se poderíamos desenvolver um dispositivo para detectar vazamentos anastomóticos após a cirurgia para melhorar os resultados de seus pacientes - e idealmente, um que pudesse ser lido com uma leitura acessível e não invasiva. tecnologia que já está disponível, como o ultrassom.

Quando o BioSUM é exposto a fluidos de baixo pH, o polímero incha, movendo os discos de uma forma que pode ser observada por ultrassom.
Estou muito orgulhoso do que criamos - é uma solução simples, mas elegante. É uma etiqueta muito fina que, devido ao polímero de que é feita, muda de formato quando o pH do ambiente muda, o que é lido por ultrassom. Assim, os cirurgiões podem ver diretamente na máquina de ultrassom que há uma mudança de forma, e isso imediatamente indica que há um vazamento. Melhor ainda, porque a nossa etiqueta pode detectar uma série de alterações de pH, podendo até dizer a diferença entre diferentes tipos de fugas, uma vez que os diferentes órgãos gastrointestinais contêm fluidos digestivos com pH distintos.

Outra característica importante desta tecnologia é que ela é bioabsorvível, o que significa que após um período de tempo, é naturalmente decomposta pelo organismo. Assim, quando você não precisar mais do aparelho, não será necessário realizar outra cirurgia para retirá-lo.

O que vem a seguir para este trabalho?
Pensamos nesta plataforma como um ponto de partida. Ao alterar o polímero da etiqueta, podemos projetá-la para responder a outras mudanças ambientais dentro do corpo. Por exemplo, podemos criar uma matriz para detectar uma hemorragia interna, ou uma infecção bacteriana, ou uma mudança de temperatura. Poderíamos usar essa tecnologia para detectar diferentes tipos de complicações que são mais difíceis de detectar externamente.

Fonte: https://www.science.org/content/article/scienceadviser-simple-elegant-way-spotting-trouble-inside-body