Novo dispositivo faz monitoramento contínuo do sangue em tempo real

O monitoramento contínuo das alterações no sangue dos pacientes seria um feito revolucionário para os médicos, e a equipe de bioengenheiros da Universidade de Stanford nos aproximou mais dessa realidade. Um novo estudo, publicado na revista Nature Biomedical Engineering, descreve um dispositivo capaz de detectar, em tempo real, alterações nos níveis de qualquer molécula ou proteína do sangue que um médico deve monitorar.

"Um exame de sangue é bom, mas não pode dizer se os níveis de insulina ou glicose de um paciente estão subindo ou descendo", diz Tom So, um dos engenheiros que trabalham no novo estudo. "É importante saber a direção da mudança."

Uma das tecnologias mais comuns usadas para detectar moléculas específicas em uma amostra de sangue é o ensaio imunoenzimático, ou ELISA, que pode detectar quase qualquer tipo de anticorpo, hormônio ou proteína.

O novo sistema inovador foi apelidado pelos pesquisadores de "Real Time ELISA" (RT-ELISA). O sistema representa um desenvolvimento impressionante na tecnologia ELISA, transformando um teste de uso único em um dispositivo que injeta continuamente gotas intravenosas de sangue de um paciente em um minúsculo laboratório em um chip.

O protótipo do dispositivo RT-ELISA consiste em três módulos. O primeiro módulo mistura uma amostra de sangue com anticorpos projetados para reagir com qualquer molécula alvo.

A parte superior do dispositivo é dividida em dois módulos: um é projetado para remover o excesso de células do sangue e o outro coleta anticorpos fluorescentes na janela de detecção. Uma câmera de alta velocidade monitora o brilho da amostra, permitindo que os médicos vejam as alterações nos níveis de proteína ou hormônio alvo em tempo real.

Um protótipo de RT-ELISA foi testado em ratos diabéticos e demonstrou detectar com eficácia, em tempo real, alterações nos níveis de glicose e insulina circulantes em animais. No entanto, este sistema pode ser usado para mais do que apenas monitorar as alterações nos níveis de glicose no sangue.

“Não pense que é apenas um sensor de insulina”, dizem os pesquisadores. "Pense nisso como uma maneira de fazer ELISA de uma maneira totalmente nova e diferente."

Um possível uso desse sistema é para prevenir a sepse, uma condição na qual o sistema imunológico do corpo reage exageradamente à infecção e produz um volume maior de moléculas inflamatórias chamadas citocinas. Acredita-se que as tempestades de citocinas sejam uma causa comum de morte por COVID-19.

O protótipo RT-ELISA está sendo adaptado para detectar IL-6, uma citocina conhecida por ser um marcador de gravidade da sepse. Atualmente, leva até três dias para obter resultados de teste de sangue de IL-6 do laboratório.

“Na sepse, o tempo é fundamental - a cada hora a chance de morte aumenta em 8%”, diz Tom So. “Os pacientes não têm três dias para um teste. Isso pode ter implicações para salvar vidas. ”

Este estudo piloto é em grande parte uma prova de conceito, mostrando como o monitoramento de sangue contínuo em tempo real pode ser feito. Ainda há muito trabalho a ser feito antes que essa tecnologia seja refinada e se torne clínica, mas os pesquisadores estão confiantes de que ela pode ser facilmente modificada para uso humano.

O novo estudo foi publicado na revista Nature Biomedical Engineering.