Sensores engolidos melhoram o monitoramento da saúde intestinal

Sensores engolidos podem identificar problemas de movimento intestinal em pacientes

Principais coisas a saber:

  • Sensor ingerível inovador: Os pesquisadores desenvolveram uma nova cápsula ingerível equipada com sensores de pressão microfabricados, flexíveis e sem fio que fornecem informações detalhadas sobre a motilidade gastrointestinal, superando os métodos de diagnóstico tradicionais.
  • Capacidades de diagnóstico aprimoradas: A cápsula mede movimentos contráteis e pressões intraluminais dentro do trato digestivo, oferecendo uma visão abrangente da saúde gastrointestinal e auxiliando no diagnóstico de distúrbios de motilidade.
  • Monitoramento não invasivo: Ao contrário dos procedimentos invasivos, esta cápsula permite o monitoramento contínuo e em tempo real do trato gastrointestinal, melhorando o conforto e a segurança do paciente, ao mesmo tempo que fornece dados precisos para melhores resultados de saúde.
  • Econômico e escalável: aproveitando Semicondutor processos de fabricação, os sensores são produzidos em escala, tornando o tecnologia acessível e acessível para uso generalizado em ambientes clínicos.


Olhar para dentro do corpo pode ser extremamente desafiador, com vários fatores a serem considerados, incluindo biocompatibilidade, sucos digestivos fortes e movimento constante. Embora as varreduras 3D possam ser feitas, elas raramente são capazes de fornecer imagens em tempo real do interior dos órgãos, e os métodos invasivos para observar a saúde digestiva têm inúmeras implicações. Reconhecendo os desafios enfrentados, os investigadores criaram recentemente um sensor totalmente ingerível que, segundo eles, poderia fornecer informações vitais sobre o movimento intestinal. Que desafios introduzem os exames internos do sistema digestivo humano, o que os investigadores desenvolveram e como poderão transformar os exames de saúde no futuro?

Que desafios os exames internos do sistema digestivo humano apresentam?

Para a grande maioria das pessoas, fazer um exame médico não é nada divertido. Quer seja o uso de agulhas para extrair sangue, manguitos pressurizados para medir a pressão arterial ou enfiar uma câmera no nariz para ver o fundo da garganta, a maioria das experiências médicas geralmente são desagradáveis. 

No entanto, nos momentos em que os médicos precisam veja o interior do corpo humano, tais procedimentos não são apenas arriscados, mas também podem ser muito difíceis de realizar. Por exemplo, o uso de ultrassom para observar tecidos só é eficaz em profundidades curtas, enquanto a tomografia computadorizada utiliza níveis perigosos de radiação (em comparação com os raios X típicos). Embora as tomografias computadorizadas possam produzir imagens excelentes, elas não podem ser usadas para imagens em tempo real, restringindo assim o tipo de dados que os médicos podem obter.  

Operar o corpo para ver órgãos é outra opção, mas é imensamente invasivo e expõe os pacientes a uma série de riscos. Esses procedimentos não apenas causam lesões permanentes na pele e nos tecidos, mas também podem causar risco de infecção secundária.

Outra opção é usar dispositivos ingeríveis, como sensores conectados a baterias, mas embora já existam há algum tempo, eles têm seus defeitos. Um dos problemas que esses dispositivos enfrentam é que eles precisam ser suficientemente baratos, pois devem ser descartados após o uso. 

Mas tais dispositivos são tb necessário para transportar todos os componentes eletrônicos e de energia, que, se danificado, não deve desencadear uma resposta imunológica do corpo. Isto limita as tecnologias de armazenamento que estes dispositivos podem utilizar e, infelizmente, a maioria das tecnologias biocompatíveis têm uma densidade de energia extremamente baixa.  

Pesquisadores desenvolvem novo sensor intestinal ingerível

No campo da tecnologia médica, o desenvolvimento de sensores ingeríveis tem sido um foco significativo para os pesquisadores. Esses sensores fornecem um método não invasivo de monitoramento de funções corporais internas, oferecendo informações valiosas sobre diversas condições de saúde. A recente criação de um cápsula ingerível por uma equipe de pesquisadores da Universidade Heriot-Watt e a Universidade de Birmingham, em colaboração com colegas da Universidade de Edimburgo, marcam um novo avanço no campo do monitoramento da saúde gastrointestinal.

Esta cápsula, desenvolvida através de esforços colaborativos entre a Universidade Heriot-Watt e a Universidade de Birmingham, representa um avanço na tecnologia médica. Ele utiliza uma série de sensores de pressão microfabricados, flexíveis e sem fio que podem capturar informações detalhadas sobre a motilidade gastrointestinal. Esses sensores medem tanto os movimentos contráteis quanto as pressões intraluminais no trato digestivo, oferecendo uma visão abrangente da saúde gastrointestinal que vai além das capacidades das ferramentas de diagnóstico tradicionais.

Tecnologia Avançada de Sensores em Monitoramento Gastrointestinal

A cápsula ingerível recentemente desenvolvida está equipada com sensores que podem detectar a pressão no trato digestivo do paciente, fornecendo informações cruciais sobre o movimento intestinal. Ao contrário dos métodos tradicionais que dependem de endoscopia ou cápsulas endoscópicas para inspeção visual, este sistema inovador vai além da imagem para analisar a contração, o relaxamento e a pressão exercida nos intestinos. Ao detectar áreas de inatividade ou função anormal, a cápsula oferece uma compreensão abrangente da saúde gastrointestinal do paciente.

O design inovador da cápsula permite o monitoramento contínuo e em tempo real do trato gastrointestinal, uma melhoria significativa em relação às visualizações intermitentes ou instantâneas fornecidas pelas tecnologias endoscópicas atuais. Esta capacidade de monitoramento contínuo é crucial para diagnosticar e gerenciar com precisão distúrbios de motilidade, levando potencialmente a estratégias de tratamento mais eficazes e melhores resultados para os pacientes.

A cápsula ingerível, medindo 3 cm de comprimento e 1 cm de diâmetro, contém até cinco sensores finos, cada um tão fino quanto um ou dois fios de cabelo humano. Esses sensores de pressão estão estrategicamente posicionados para monitorar o movimento e a atividade ao longo de todo o trato gastrointestinal, identificando regiões de função normal, movimentos anormais ou áreas sem atividade intestinal. A resiliência e flexibilidade do sistema garantem operação contínua, mesmo em caso de danos, priorizando a segurança e o conforto do paciente.

Figura 1: Visão geral esquemática e fotográfica detalhada de sensores LC flexíveis

Para entender melhor a tecnologia sofisticada por trás desses sensores, a Figura 1 fornece uma visão detalhada dos diagramas esquemáticos e fotografias que ilustram o design e a estrutura dos sensores LC flexíveis. Esta representação visual destaca a engenharia complexa que permite o monitoramento preciso das pressões gastrointestinais, mostrando a abordagem inovadora ao design do sensor.

 (A) Uma imagem esquemática isométrica do sensor de pressão flexível é fornecida para ilustrar seu design geral. (B) Uma visão ampliada do sensor revela a camada indutora superior, uma camada intermediária microestruturada com frustração e a camada indutora inferior, detalhando as camadas complexas. (C) A imagem mostra o sensor de pressão flexível fabricado, destacando sua implementação prática. (D) É mostrada uma visão mais detalhada dos trilhos metálicos enrugados do indutor de filme fino, enfatizando o trabalho artesanal detalhado envolvido. 

Além disso, a capacidade do sensor de funcionar de forma eficaz, apesar de possíveis danos, destaca a robustez do design. Essa resiliência garante que a cápsula possa navegar pelo ambiente complexo do trato gastrointestinal sem perder funcionalidade, fornecendo dados confiáveis ​​ao longo de sua jornada. Esta característica é particularmente importante para garantir que o dispositivo possa ser utilizado com segurança num ambiente clínico, aumentando ainda mais a sua aplicabilidade e utilidade nos cuidados de saúde.

Uma das principais considerações no desenvolvimento desta cápsula ingerível é a sua acessibilidade e sustentabilidade. Os pesquisadores aproveitaram processos de fabricação de semicondutores, semelhantes aos usados ​​para microchips, para produzir os sensores em escala. Esta abordagem económica permite a produção em massa de sensores, tornando-os acessíveis para utilização generalizada em ambientes de saúde. Ao concentrar-se na sustentabilidade e na acessibilidade, a equipa pretende garantir que a tecnologia possa ser prontamente adotada por prestadores de cuidados de saúde como o NHS, melhorando o atendimento ao paciente e as capacidades de diagnóstico.

Implicações futuras e comercialização do sensor

O desenvolvimento da cápsula ingerível equipada com sensores que podem detectar o movimento intestinal apresenta um avanço significativo no monitoramento da saúde gastrointestinal. À medida que a equipe de pesquisa da Universidade Heriot-Watt e da Universidade de Birmingham, em colaboração com colegas da Universidade de Edimburgo, continua a refinar esta tecnologia inovadora, que o  implicações futuras e comercialização do sistema são promissores.

Com uma patente pendente e planos para estabelecer uma empresa spinout, a equipe de pesquisa está dedicada a desenvolver a tecnologia e trazê-la ao mercado. A resiliência, flexibilidade e natureza não invasiva da cápsula ingerível tornam-na uma ferramenta promissora para monitoramento da saúde gastrointestinal. Embora sejam necessários mais testes clínicos antes que o sistema possa estar amplamente disponível, os esforços da equipe para comercializar a tecnologia demonstram um compromisso em melhorar os resultados dos pacientes e as práticas de saúde.

A cápsula ingerível sistema desenvolvido pela equipe de pesquisa colaborativa representa um avanço significativo no monitoramento da saúde gastrointestinal. Ao combinar sensores avançados, processos de fabricação econômicos e foco no bem-estar do paciente, esta tecnologia inovadora tem o potencial de transformar a forma como as doenças e condições gastrointestinais são detectadas e diagnosticadas. À medida que a investigação avança e o sistema se aproxima da comercialização, é promissor para melhorar as capacidades de diagnóstico e melhorar os cuidados aos pacientes no domínio da monitorização da saúde gastrointestinal.