Notícia

Sensores de baixo custo podem ser usados para detectar rapidamente infecções em feridas

Connor Olson via Unsplash

Fonte

Universidade de Strathclyde

Data

segunda-feira, 13 setembro 2021 11:20

Áreas

Engenharia Biomédica. Diagnóstico. Medicina de Precisão.

Sensores de carbono impressos em telas de baixo custo têm sido usados para detectar rapidamente bactérias comumente encontradas em feridas, o que pode abrir caminho para um dispositivo médico que atue em tempo real.

Um estudo realizado pela Universidade de Strathclyde, no Reino Unido, e pelo NHS Ayrshire & Arran, usou sensores eletroquímicos portáteis sensíveis, que detectaram infecções em amostras clínicas em meia hora, muito mais rápido do que os testes laboratoriais atuais.

A detecção de infecção na prática clínica pode ser cara e normalmente demora pelo menos 48 horas para os métodos laboratoriais padrão ouro de detecção de infecção em feridas e identificação bacteriana.

Amostras medidas

Curativos e cotonetes foram coletados de pacientes com úlceras nos pés relacionadas ao diabetes no Hospital Universitário Ayr. Essas amostras foram então medidas na Universidade de Strathclyde usando o novo sensor, que revelou que a presença de infecção bacteriana poderia ser rapidamente detectada.

No trabalho preliminar que levou a este estudo clínico, os sensores foram usados ​​para detectar Proteus mirabilis, um dos tipos de bactérias mais comuns encontrados em feridas. Este organismo é comumente encontrado no trato gastrointestinal humano e faz parte da microflora normal do corpo, mas pode causar doenças em pessoas com sistema imunológico comprometido ou feridas.

O estudo revisado por pares, que ganhou o prêmio de Melhor Artigo no 7th World Congress on Electrical Engineering and Computer Systems and Sciences em julho, descreve a detecção eletroquímica em tempo real do patógeno, com o crescimento detectado em testes de laboratório uma hora após a inoculação da amostra.

A técnica eletroquímica adotada mede a “impedância” elétrica de uma amostra em uma ampla faixa de frequências de sinais elétricos, criando espectros – formados pela medição de como a corrente flui através da camada bacteriana em cada frequência. Mudanças nesses espectros ao longo do tempo podem ser investigadas, fornecendo informações sobre o conteúdo microbiológico da amostra. A abordagem matemática única para estudar os espectros resultaram na concessão de patentes para o método.

Bem-estar do paciente

As infecções associadas aos cuidados de saúde (HAI, da sigla em inglês) são uma ameaça significativa ao bem-estar do paciente, resultando em aumento do tempo, dos custos e do tratamento da doença. As infecções de feridas são uma forma comum de HAI.

Uma pesquisa encomendada pelo governo escocês que envolveu a Universidade de Strathclyde sugeriu que 1% dos pacientes desenvolvem infecções associadas a hospitais (HAIs), custando ao Sistema de Saúde Nacional da Escócia mais de £46 milhões (mais de R$ 330 milhões) por ano.

Os pesquisadores acreditam que a tecnologia tem o potencial de ser incorporada a um dispositivo de monitoramento de feridas econômico e em tempo real, capaz de detectar rapidamente a infecção, o que pode reduzir significativamente o tempo de identificação da infecção em ambientes clínicos.

O Dr. Aiden Hannah, pesquisador de Engenharia Biomédica da Universidade e um dos autores do estudo, disse: “Embora uma série de outras bactérias tenham sido detectadas usando Espectroscopia de Impedância Eletroquímica, até onde sabemos este é o primeiro estudo relatado detecção de Proteus mirabilis em tempo real usando um eletrodo de carbono sem rótulo e impresso em tela. A capacidade de nossos sensores de baixo custo de detectar rapidamente a presença de infecção em amostras de feridas clínicas destaca seu potencial para adoção em dispositivos de monitoramento de infecção de ponto de atendimento. A capacidade de monitorar o status da infecção em tempo real permitiria uma intervenção mais precoce e melhoraria o prognóstico”, destacou o pesquisador.

Úlceras de diabetes

O professor Andrew Collier, consultor em diabetologia do NHS Ayrshire & Arranque, fez parte do estudo com a Dra. Danielle Main, e explicou: “As úlceras dos pés com diabetes são, infelizmente, comuns, com o risco de uma úlcera ao longo da vida ser de aproximadamente 15% a 25%. A infecção é comum e pode levar à amputação de membros inferiores se não tratada precocemente e de forma agressiva. A detecção precoce e o tratamento adequado da infecção reduzirão significativamente o risco de amputação, com três em cada quatro amputações evitáveis. A detecção precoce da infecção demonstrada neste estudo terá um impacto significativo tanto no indivíduo com úlcera no pé diabético quanto nos recursos do NHS”, pontuou o professor.

Esta pesquisa é um trabalho colaborativo com a Ohmedics Ltd, uma empresa spin-out da Universidade de Strathclyde que está comercializando o sensor bacteriano sob licença.

Acesse o artigo completo publicado no 7th World Congress on Electrical Engineering and Computer Systems and Sciences (em inglês).

Acesse a notícia completa na página da Universidade de Strathclyde (em inglês).

Fonte: Universidade de Strathclyde. Imagem: Connor Olson via Unsplash.

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