Vilhena Soares
postado em 09/09/2017 08:00
Para a criação de eletrônicos médicos, grande parte dos pesquisadores busca construir materiais rígidos, mas capazes de se adaptar a estruturas flexíveis. Um grupo norte-americano aposta em abordagem diferente. Eles desenvolveram um material elástico que pode ser usado no desenvolvimento de implantes e peles artificiais, por exemplo. Os primeiros testes com a solução foram realizados com mãos robóticas e renderam resultados positivos, detalhados na edição desta semana da revista Science Advances.
;Meu grupo de pesquisa vem trabalhando em eletrônicos transitórios, aqueles que precisam de elasticidade. Sabemos que é um desafio muito maior controlar esse tipo de material. Por isso, tivemos a ideia de desenvolver esse projeto;, conta ao Correio Cunjiang Yu, autor principal do estudo e pesquisador da Universidade de Houston, nos Estados Unidos.
O material desenvolvido é feito da junção de nanofibras de borracha elástica com uma matriz de nanofios de prata esticáveis. A combinação recebe ainda revestimento de nanopartículas de ouro. ;Esses materiais permitem que ele tenha uma eletrônica funcional ; é condutor, semicondutor, dielétrico etc. Mais importante ainda, fazem com que a sua elasticidade possa ser controlada com precisão graças à composição do polímero que sintetizamos e ao nível de umidade que ele possui;, destaca.
Os transistores criados são pequenos, têm um formato quadrado e um design que facilita o uso na construção de dispositivos diversos. Em testes iniciais, foram incorporados a uma luva robótica, para criar uma espécie de pele inteligente, e tiveram os resultados esperados durante um exercício de linguagem gestual. ;Demonstramos que esse material, ao ser incorporado à mão robótica, fez com que esse membro artificial conseguisse, sem nenhuma dificuldade, realizar gestos que representavam letras do alfabeto;, conta o líder do estudo.
Nos primeiros experimentos, os transistores permaneceram funcionais mesmo esticados em até 50% do tamanho original. A aparelhagem também conseguiu detectar a temperatura correta quando inserida em copos cheios de água quente ou fria. ;Esses resultados mostram que essa eletrônica e os sensores intrinsecamente esticáveis podem ser usados como materiais altamente inteligentes, o que abre uma gama de possibilidades de uso;, ressalta Cunjiang Yu.
Uso diverso
Os investigadores acreditam que será possível reduzir o tamanho dos sensores elásticos, o que facilitaria o desenvolvimento de dispositivos médicos menores, como os implantes. ;A maioria dos materiais eletrônicos, especialmente os semicondutores, não é esticável. Isso torna o dispositivo ainda mais excitante para a área de pesquisa e da medicina, já que estamos buscando por aplicações reais dentro da biomédica;, explica Cunjiang Yu.
Ana Carolina Igreja, dermatologista do Hospital Brasília, avalia que o material elétrico elástico criado pelos cientistas de Houston é promissor. ;Teria grande aplicabilidade em uma área que dispõe ainda de poucas opções: os enxertos cutâneos heterólogos, ou seja, aqueles que não são retirados do próprio paciente. Também como um aperfeiçoador das opções de pele artificial atualmente disponíveis;, exemplifica. ;Esses receptores distensíveis poderão ser ainda um grande avanço para áreas mais dinâmicas do corpo que necessitam de enxertos de pele. Entretanto, são materiais novos que ainda carecem de estudos de biocompatibilidade.;
A dermatologista acredita ainda que o material possa ser usado em tratamentos para a perda de sensibilidade. ;Vejo um potencial de aplicação em doenças em que há alteração da função neural periférica com redução da sensibilidade cutânea, bem como na fabricação de membros artificiais modernos. Mas há ainda um longo caminho até chegarmos ao uso clínico, que demanda testes em laboratório e in vivo;, pondera.
Opções terapêuticas
No Brasil, já se utiliza para o tratamento de queimaduras graves uma matriz dérmica de origem bovina. Ao ser implantada, ela também estimula o crescimento de pele no paciente. Na mesma linha, são usadas como substitutas temporárias do órgão humano queimado as peles de rã e de porco. Testes com uma combinação de chá-verde e leveduras manipuladas por meio da nanotecnologia estão em andamento para gerar uma pele artificial que possa ser usada na área cosmética.
Para saber mais
Pele digital cada vez mais próxima
Cientistas da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos, trabalham, desde 2011, em busca de uma pele artificial. Eles utilizam nanotubos para imitar a epiderme humana. Por meio de microssensores de pressão, a tecnologia consegue identificar a área que foi tocada, como em um beliscão. A intenção é criar próteses de membros inteligentes e um material que possa repor a pele perdida por queimaduras graves.
Investigadores da Universidade Nacional de Seul, na Coreia do Sul, conduzem um projeto semelhante, iniciado em 2014. Os pesquisadores tentam criar uma pele artificial feita com base em um polímero e sensores de ouro e silício, que dão um efeito mais elástico ao material. Apesar de testes iniciais terem sido animadores, a equipe ainda não conseguiu fazer com que a tecnologia distinga sensações como o calor, a pressão e a umidade. Estão previstos testes com animais para o aperfeiçoamento do material.