Quando o bafômetro é bem vindo

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Traduzido de: Breathalyzers Coming To A Doctor Near You?

Melhoramentos no equipamento podem permitir a identificação de indicadores de doenças a partir dos traços no hálito

3 de janeiro de 2011

Por Peter Gwynne, Contribuidor do ISNS
Inside Science News Service

Breathalyzer

Imagem apliada
 

O sensor aqui exibido é empregado na análise do conteúdo de bio-marcadores no hálito de um paciente.

Crédito: NIST | Universidade Purdue

(ISNS) – Normalmente os motoristas não se sentem confortáveis quando tem que encarar um bafômetro. Entretanto, se as pesquisas que estão sendo realizadas, derem certo, as pessoas não só vão perder o medo dos bafômetros, como vão até gostar de sua presença. 

Com uma análise do hálito de uma pessoa, o instrumento pode fornecer, de modo rápido e barato, indícios de diabetes, cânceres, asma e outras doenças -‍ frequentemente em tempo para aumentar as chances de sucesso do tratamento.

Em um estudo de “prova de conceito” publicado no IEEE
Sensors Journal
, uma equipe de cientistas conseguiu detectar uma molécula associada ao diabetes, com uma sensibilidade de partes por bilhão, em um gás que simulava o hálito de uma pessoa. Isso é pelo menos 100 vezes melhor do que as tecnologias existentes para análise do hálito, afirma o grupo. A sensibilidade é importante porque o hálito contém quantidades muito pequenas desses compostos que indicam doenças.

“A meta é obter uma ferramenta que possa eliminar grande parte dos problemas em lidar com sangue e coisas assim, e também poder eliminar exames mais dispendiosos”, argumenta Carlos Martinez, engenheiro de materiais na Universidade Purdue em West Lafayette, Indiana, e membro da equipe que está desenvolvendo o dispositivo. 

Se os bafômetros clínicos vierem a se tornar uma realidade, seu provável emprego pelos médicos será como sistema de alerta antecipado.

“Não é um procedimento invasivo:pode ser usado sem restrições”, explica Charlene
Bayer, principal cientista pesquisadora no Instituto de Pesquisas da Universidade Georgia Tech em Atlanta, cuja equipe está trabalhando em sua própria versão de bafômetro clínico. “É uma ferramenta de medição que indica para um médico se precisa ou não partir para exames mais dispendiosos”.

Um dispositivo portátil poderia ser particularmente útil em áreas distantes de hospitais, clínicas e de dispositivos de diagnóstico convencionais. 

“Estamos tentando fazer com que funcionem em tempo real, de forma que não seja necessário enviar amostras para análise em outro laboratório. Isso reduz os custos e poupa tempo”, argumenta Martinez.

“Nós vemos isto como uma ferramenta de monitoramento, não só para emprego clínico, como também para uso doméstico, talvez para o acompanhamento de algum processo terapêutico”, acrescenta o químico pesquisador Kurt Benkstein do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST) em Gaithersburg, Maryland., cuja equipe colaborou com a de Martinez em um sensor de análise de hálito.

Da mesma forma que um bafômetro convencional detecta a quantidade de álcool presente no hálito de um motorista, o instrumento que está sendo desenvolvido mede os níveis de compostos chamados de bio-marcadores que são associados a doenças específicas quando presentes em concentrações superiores às normais.

No entanto, os dispositivos clínicos são mais complicados por dois motivos. Na maioria dos casos, é necessário mais do que um bio-marcador para indicar a possibilidade de uma doença em particular. E os bio-marcadores são apenas umas poucas moléculas entre os trilhões de moléculas no hálito exalado.

“As quantidades de bio-marcadores é tão pequena que usualmente é necessário fazer o paciente soprar por muito tempo, para poder capturar o hálito e concentrá-lo o bastante para um subsequente exame”, explica Martinez.

Várias equipes de pesquisas estão desenvolvendo as sofisticadas tecnologias necessárias para detectar e medir os bio-marcadores nessas condições e tornar o processo rápido e menos penoso para o paciente. Algumas das abordagens mais promissoras envolvem o uso da nano-tecnologia, a ciência que lida com a matéria na escala de átomos isolados.

Os sensores desenvolvidos por Benkstein, Martinez e seus colegas consiste de pequenas placas aquecidas, menores do que um fio de cabelo humano, revestidas de minúsculas nano-partículas. 

“Os sensores são muito pequenos e podem ser facilmente integrados em pequenas embalagens”, diz Martinez. “Nossa vantagem é o pequeno tamanho e o custo potencialmente baixo dos sensores”.

No funcionamento, os gases que passam sobre os sensores aderem às superfícies das placas e modificam a resistência elétrica das placas. Cada componente de uma mistura de gases altera a resistência de maneira caracterísitca.

Além de detectar moléculas de acetona, associadas ao diabetes, a equipe adicionou outros componentes à mistura de gases para a detecção.

“O desafio está em obter respostas mais rápidas e encontrar os bio-marcadores no meio de misturas muito complexas, até chegarmos ao hálito humano”, explica Benkstein.

Outra equipe que trabalha no Instituto Tchnion de Israel e capitaneada pelo engenheiro químico Hossam Haick, desenvolveu um “nariz eletrônico” com base em nano-tecnologia. O sensor detectou 33 compostos que aparecem com mais frequência no hálito de pacientes com câncer de pulmão do que em indivíduos saudáveis. Estudos feitos com ratos mostraram que também se pode detectar os estágios iniciais de doenças renais.

O grupo do Instituto de Pesquisas da Georgia Tech usou uma estratégia diferente para detectar sinais de câncer dos seios. 

“Nossa abordagem se baseia na modificação de padrões. Nós procuramos por mudanças nos padrões de diversos bio-marcadores”, explica Bayer. “Nós também trabalhamos com câncer de pulmão”.

Em lugar de sensores com base em nano-tecnologia, o grupo usa duas técnicas comuns de laboratório para definir os padrõe: Cromatografia gasosa separa os bio-marcadores nas amostras de hálito e espectrometria de massa os identifica. Como essas técnicas envolvem o uso de equipamentos volumosos, o processo é menos adequado ao uso doméstico ou de campanha. 

Seja qual for a abordagem de análise clínica de hálito que se mostrar eficaz, os pesquisadores enfatizam que os dispositivos não vão chegar ao consultório de seu médico tão cedo. “Mesmo com um bom progresso, isso vai levar de cinco a dez anos”, acautela Martinez.


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Discussão - 3 comentários

  1. João Carlos disse:

    Não exatamente, Takata… O dispositivo mencionado na reportagem do G1 é bem mais preciso do que o bafômetro e, provavelmente, seria um exame a ser realizado se o bafômetro indicasse a probabilidade da presença de um câncer.
    []‘s

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