Um sensor de tensão vestível que pode medir mudanças minúsculas no tamanho de tumores em ratos foi desenvolvido por pesquisadores nos EUA. A equipe afirma que o dispositivo pode acelerar drasticamente a validação de potenciais medicamentos contra o câncer. Nos ensaios, foi capaz de detectar alterações no tamanho do tumor de cerca de 10 µm poucas horas após o início do tratamento com medicamentos contra o câncer.
Camundongos com tumores logo abaixo da pele são usados regularmente para testar possíveis medicamentos contra o câncer, pois demonstraram fornecer resultados próximos aos resultados clínicos. A eficácia de um tratamento prospectivo é geralmente determinada pela observação de como esses tumores subcutâneos mudam de tamanho e volume, em comparação com controles não tratados. Mas a tecnologia para medir a regressão destes tumores não é particularmente avançada. Eles normalmente são medidos manualmente com paquímetros. Além de criar problemas de precisão, isso também torna o processo demorado e trabalhoso, reduzindo o volume de medicamentos que podem ser testados e o tamanho dos ensaios.
Atual Alex Abramson, um engenheiro químico que trabalhava em Universidade de Stanford quando ele conduziu esta pesquisa, mas desde então mudou-se para o Instituto de Tecnologia da Geórgia, e seus colegas desenvolveram um sensor de deformação elastomérico-eletrônico que poderia melhorar a velocidade e o volume dos testes de drogas, fornecendo medições contínuas do tamanho do tumor. Eles observam que o monitoramento tumoral autônomo e preciso em tempo real oferecido por seu dispositivo pode abrir novos caminhos na triagem de medicamentos de alto rendimento e na pesquisa básica do câncer.
O sensor – denominado FAST (sensores autônomos flexíveis que medem tumores) – consiste em uma camada de ouro de 50 nm sobre um elastômero de estireno-etileno-butileno-estireno. Quando a tensão é aplicada ao sensor, aparecem microfissuras na camada de ouro, aumentando a resistência elétrica. A resistência no sensor aumenta exponencialmente com a tensão, e os pesquisadores dizem que, ao esticar o sensor, conseguiram detectar alterações de apenas 10 µm.
Os pesquisadores usaram dois modelos de câncer para testar os sensores: células bioluminescentes de câncer de pulmão humano e uma linha celular de linfoma de células B A20. Depois de implantar células cancerígenas sob a pele de ratos, eles mediram como os tumores cresceram e depois avaliaram a resposta do tumor a agentes terapêuticos conhecidos. O sensor de tensão, uma placa de circuito impresso que envia dados para um aplicativo de smartphone e uma bateria foram alojados em uma mochila impressa em 3D, fixada nos ratos por meio de filme e cola de tecido. Os sensores foram pré-alongados para 50% de tensão, para permitir a medição do crescimento e da regressão.
Ao observar o crescimento do tumor durante uma semana, a equipe descobriu que as medições dos sensores de deformação eram comparáveis às dos calibradores e de um sistema de imagem de luminescência.
Dentro de 5 horas do início do tratamento, o sensor de tensão foi capaz de detectar alterações no tamanho do tumor em comparação com ratos não tratados. Esta regressão tumoral não foi detectada por imagens de bioluminescência ou medições de calibre – com estas ferramentas, não houve diferença estatística entre os grupos tratados e não tratados nas medições do tumor no período de 5 horas. Durante períodos de tratamento de uma semana, as medições do sensor foram semelhantes às dos paquímetros e das imagens bioluminescentes.
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Segundo os pesquisadores, o FAST oferece três vantagens sobre outras opções comuns de medição de tumores, como paquímetros, sensores de pressão implantáveis e imagens: permite o monitoramento contínuo do tumor; pode medir alterações de tamanho e forma que são difíceis de detectar com outras técnicas; e como é autónomo, deverá permitir testes pré-clínicos de medicamentos mais rápidos, mais baratos e em maior escala.
“É um design aparentemente simples”, diz Abramson, “mas estas vantagens inerentes devem ser muito interessantes para as comunidades farmacêuticas e oncológicas. O FAST poderia agilizar, automatizar e reduzir significativamente o custo do processo de triagem de terapias contra o câncer”.
Os pesquisadores relatam seus resultados em Os avanços da ciência.
