Inspire, Expire. Descubra se Você Tem Diabetes
Atualmente, o sensor baseado na respiração precisa ser colocado dentro de uma bolsa para funcionar, mas os pesquisadores esperam aprimorar o dispositivo no futuro. Créditos da imagem: Depositphotos
Pesquisadores da Penn State desenvolveram um novo sensor baseado na respiração que pode, em breve, fornecer um método rápido, indolor e simples para diagnosticar diabetes. Os pesquisadores criaram o dispositivo aquecendo um polímero até que ele se transformasse em grafeno poroso.
Os Centros de Controle e Prevenção de Doenças (CDC) relatam que, dos 38 milhões de pessoas que vivem com diabetes, cerca de uma em cada cinco desconhece a doença. Para aqueles com pré-diabetes — uma condição em que os níveis elevados de açúcar no sangue ainda não atingiram a faixa diabética — oito em cada dez desconhecem a doença. Um teste simples para detectar essas condições precocemente pode desempenhar um papel importante no incentivo às pessoas para mudanças no estilo de vida para controlar ou até mesmo prevenir o diabetes.
Teste Baseado na Respiração: Uma Alternativa Promissora ao Diagnóstico Tradicional de Diabetes
Atualmente, os médicos geralmente diagnosticam o diabetes por meio de exames de sangue realizados em clínicas ou laboratórios. O método mais comum envolve jejum noturno, embora avaliações mais completas possam levar vários dias. Métodos não invasivos, como medir glicose no suor, ainda são pouco acessíveis — e depender da transpiração nem sempre é ideal.
Buscando melhorar os testes de diabetes, pesquisadores da Penn State focaram na detecção de acetona no hálito. O corpo libera essa substância química naturalmente ao queimar gordura, mas os pesquisadores afirmam que níveis de acetona acima de 1,8 partes por milhão no hálito indicam a presença de diabetes.
“Embora existam sensores que detectam glicose no suor, eles normalmente exigem que a transpiração seja acionada por meio de exercícios, produtos químicos ou sauna — métodos que nem sempre são convenientes”, explicou o pesquisador principal Huanyu “Larry” Cheng. “Com este sensor, tudo o que você precisa fazer é respirar em um saco, inserir o sensor e aguardar alguns minutos pelos resultados.”
Para desenvolver o sensor, Cheng e sua equipe usaram um laser de dióxido de carbono para tratar uma folha de filme de poliimida, transformando-a em grafeno poroso.
“É como torrar pão demais até que ele se transforme em negro de fumo”, disse Cheng. “Ao ajustar as configurações do laser, como potência e velocidade, conseguimos ‘torrar’ a poliimida em uma forma fina e porosa de grafeno.”
An example of the sensor before it detects acetone on the left, and after, on the right Penn State
Refinando o Sensor: Maior Precisão, Reutilização e Aplicações Futuras
O sensor usa poros de grafeno do tamanho ideal para reter moléculas de acetona. No entanto, o grafeno por si só não foi seletivo o suficiente. Para melhorar sua precisão, os pesquisadores adicionaram uma peneira molecular de óxido de zinco e uma membrana que filtra o vapor de água da respiração. O resultado é uma tira fina, sensível e reutilizável, que detecta diabetes e pré-diabetes com apenas 23 segundos de descanso.
Atualmente, o dispositivo exige que os usuários expirem em um saco, mas a equipe espera torná-lo ainda mais fácil de usar. Eles estão explorando opções como colocar o sensor sob o nariz ou incorporá-lo a uma máscara para simplificar o processo. Os pesquisadores também acreditam que o sensor pode ter aplicações mais amplas na saúde, além do diabetes.
“Se pudermos monitorar melhor como os níveis de acetona na respiração respondem a fatores como dieta e exercícios — de forma semelhante à flutuação dos níveis de glicose — poderemos abrir novas possibilidades interessantes para o uso dessa tecnologia em outras áreas da saúde”, disse Cheng.
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