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Pesquisador do Instituto de Química da USP de São Carlos desenvolveu método em que aplicativo para smartphone analisa amostra de urina
Por Henrique Cézar e Mauricio Daniel
Em meio à epidemia de dengue que atingiu boa parte do Estado de São Paulo em 2015, o resultado de um exame para a confirmação da doença chegava a demorar até 50 dias a partir da coleta do sangue do paciente. O cenário, constatado em Rio Claro, interior de São Paulo, se repetiu por diversas cidades do Brasil e compreende um dos graves problemas enfrentados no sistema de saúde do país: o diagnóstico de doenças. Pensando em facilitar esses processos e garantir maior agilidade na identificação dos quadros de pacientes, pesquisadores do Grupo de Bioanalítica, Microfabricação e Separações (BioMicS), do Instituto de Química de São Carlos (IQSC), da Universidade de São Paulo (USP), apostam na tecnologia de smartphones para permitir ao próprio usuário a realização de exames clínicos.
Dispositivos microfluídicos analíticos baseado em papel utilizados para a coleta da amostra de urina
Uma das possibilidades é fazer o diagnóstico da diabetes a partir da coleta de uma amostra de urina em um papel especial o qual é lido por um aplicativo de celular. O responsável pela pesquisa é o químico Giorgio Gianini Morbioli, que aprimorou com reagentes as funcionalidades de um papel específico, chamado de dispositivos microfluídicos analíticos e desenvolveu, em conjunto com o cientista da computação Thiago Miranda, da Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), um software o qual realiza a leitura do dispositivo e emite o resultado. “Para o teste de diabetes, coloca-se a urina no dispositivo, espera trinta minutos e surge a coloração no papel. Fotografa-se a imagem [dispositivo papel] com a câmera do celular e o próprio aplicativo apresenta o resultado a partir de um software”, explica o químico.
O diagnóstico precoce é fundamental para o tratamento de todas as doenças. De acordo com Fabiano Sandrini, endocrinologista do Laboratório Frischmann Aisengart, a descoberta da doença em seu início pode evitar mortes. “Ter conhecimento sobre a doença em estágio inicial pode ampliar significativamente as chances de prevenir ou retardar complicações e, até mesmo, salvar vidas”, afirma. De acordo com o estudo de Morbioli, orientado pelo professor Dr. Emanuel Carrilho, por outro lado, os países em desenvolvimento enfrentam dificuldades para disponibilizar para toda a população as tecnologias necessárias para diagnósticos precisos e rápidos, funcionado, segundo o pesquisador, como barreiras para se evitar a proliferação de doenças transmissíveis e seu enfrentamento nos estágios iniciais. Dentre as dificuldades encontradas pelos provedores de serviços médicos, segundo Morbioli, estão a necessidade de pessoal treinado, a falta de equipamentos e reagentes, a necessidade de eletricidade para acondicionar reagentes e operar equipamentos e a longitude dos centros distribuidores de materiais. Por sua vez, o paciente enfrenta as grandes distâncias até os centros médicos e a necessidade de retornar aos mesmos para receber os resultados e posteriormente os tratamentos.
Outro fator agravante no contexto atual de crise da saúde pública no país, identificado com maior notoriedade no caos instaurado no Estado do Rio de Janeiro a partir dos primeiros dias de 2016, com suspensão de atendimentos e cirurgias em unidades e atraso no pagamento de funcionários, é o alto valor desembolsado pelos cofres públicos para a realização dos exames. Para se ter uma ideia, de acordo com informações do secretário estadual de Saúde do Rio de Janeiro, Luiz Antônio de Souza Teixeira Junior, o déficit acumulado na pasta em janeiro de 2016 era de R$ 1,4 bilhão, apontando para problemas desde a contratação de profissionais como para a aquisição de equipamentos e materiais necessários para curativos e exames.
O esforço para alcançar o barateamento nos valores gastos com exames clínicos pôde ser observado em meados de janeiro de 2016, quando o ministro da Saúde, Marcelo Castro, anunciou uma parceria com a Fundação Oswaldo Cruz para a produção de um novo kit para diagnosticar de uma só vez a dengue, o zika vírus e a febre chikungunya. O novo kit começa a chegar aos laboratórios do país a partir de fevereiro de 2016 e irá representar uma economia de até 50% nos valores empenhados para a realização de exames das doenças motivadas a partir do mosquito aedes aegypti. Atualmente, o método tradicional custa de R$ 900 a R$ 2.000, enquanto a nova forma sairá por apenas R$ 80,00.
Arte: Henrique Cézar
Universalizar os exames
O tradicional exame de gravidez adquirido em farmácias, o autoexame da mama e o teste rápido de fluído oral da AIDS são exemplos de tentativas de acabar com a exclusividade do diagnóstico por especialistas e garantir ao usuário mais possibilidades de tratamentos preventivos. Nesta direção, os dispositivos microfluídicos em papel facilitam a realização dos autoexames clínicos. De acordo com o químico Morbioli, essa possibilidade ocorre devido ao fato das amostras utilizadas serem de fluídos biológicos como lágrimas, urina, suor e saliva. Colocados nos dispositivos, os fluídos entram em contato com os reagentes e possibilitam as análises. “Os dispositivos microfluídicos analíticos baseado em papel, também chamados de μPADs, são feitos em papel de laboratório, que difere do papel comum por ser composto apenas por celulose. O papel recebe aplicações de cera para se criar regiões hidrofóbicas (que repelem água)”, explica o pesquisador. A cera aplicada ao papel atua como um guia que leva a amostra até as áreas específicas onde estão os reagentes, possibilitando a reação que altera a cor do papel.
No caso da diabetes, os reagentes presentes no dispositivo (microfluídicos analíticos em papel), a enzima glicose oxidase, por meio da interação com as amostras, irão identificar a concentração do nível de açúcar. “A vantagem da imobilização da enzima no papel é a sua preservação por mais tempo, além disso, os reagentes ficam armazenados no próprio dispositivo. Isso aumentou o tempo de durabilidade do dispositivo para a realização dos testes clínicos”, ressalta Giorgio Morbioli. A pesquisa reforça a utilização do aplicativo de smartphone, permitindo que o dispositivo seja analisado automaticamente pelo software, sem a necessidade de enviá-lo para um especialista.
De acordo com a pesquisa, os dispositivos são descartáveis, têm baixo custo e facilidade de uso para o autoexame
Atualmente, Giorgio Gianini Morbioli encontra-se nos Estados Unidos desenvolvendo um projeto de doutorado, após ter defendido sua tese de mestrado em junho de 2015, na qual abordou sua pesquisa a respeito dos exames clínicos a partir de dispositivos em papel e seus resultados por meio de aplicativos de smartphones. O Instituto de Química de São Carlos (IQSC), através do grupo BioMicS continua desenvolvendo pesquisas para diagnósticos de baixo custo envolvendo dispositivos em papel para detecção de doenças como câncer e malária. Os avanços na microfluídica em papel e a possibilidade do uso de tecnologia eficiente e de baixo custo para diagnósticos pode significar um novo avanço dentro do sistema de saúde, principalmente pública, pensando em regiões que possuem acesso limitado a laboratórios, como regiões carentes e zonas rurais, garantindo um passo para reforçar a política de saúde preventiva no país. “A ideia é oferecer tecnologias de baixo custo para diagnósticos que alcancem àqueles que delas necessitam, suportando assim a medicina preventiva, diminuindo-se gastos com tratamentos tardios e mais custosos”, destaca o professor Emanuel Carrilho.
