Fio eletrônico monitora órgãos e trata doenças neurológicas

A neurofibra tem apenas um quarto de milímetro de diâmetro e abriga milhares de canais eletrônicos independentes, que podem ser usados para detectar, estimular ou monitorar partes do corpo humano.
[Imagem: Bao Lab/Stanford]

Neurofibra

Uma colaboração entre cirurgiões e engenheiros químicos resultou na criação de um biossensor implantável, macio e ultrafino capaz de monitorar e estimular tecidos biológicos com precisão sem precedentes.

Com a espessura de um fio de cabelo, a NeuroString permite observar a atividade de neurônios individuais e movimentos intestinais em tempo real, superando a rigidez das sondas metálicas convencionais, que frequentemente causam danos aos tecidos vivos.

A inovação resolve um problema crítico na medicina regenerativa e na gastroenterologia: A dificuldade de validar se tecidos crescidos artificialmente ou esticados mecanicamente funcionam como órgãos normais. Até agora não existiam ferramentas minimamente invasivas que pudessem permanecer no corpo por meses para coletar esses dados sem interferir nas atividades naturais do organismo.

A NeuroString supera essa barreira ao utilizar circuitos eletrônicos flexíveis integrados em uma fibra de alta densidade. Sendo flexível, essa fibra acompanha a elasticidade dos órgãos e, sendo muito fina, virtualmente não interfere com eles.

As aplicações do NeuroString são vastas e prometem transformar o tratamento de doenças congênitas e neurológicas. A tecnologia também abre caminho para a criação de "pílulas robóticas" inteligentes para diagnósticos gastrointestinais, bombas de insulina implantáveis que funcionam como um pâncreas artificial e técnicas de neuromodulação de circuito fechado - sistemas que detectam uma disfunção nervosa e intervêm instantaneamente com um estímulo corretivo.

Estrutura dos sensores incorporados na neurofibra.
[Imagem: Muhammad Khatib et al. - 10.1038/s41586-025-09481-2]

Rocambole tecnológico

O segredo do dispositivo está em uma técnica de fabricação inspirada em um rocambole: Dezenas de canais eletrônicos são dispostos sobre uma película transparente e depois enrolados firmemente em um fuso de apenas 0,25 milímetro de diâmetro.

Essa estrutura permite que os sensores fiquem expostos na superfície para detectar compostos neuroquímicos e sinais elétricos, enquanto os fios de conexão permanecem protegidos no interior da fibra.

Em testes laboratoriais, os cientistas demonstraram a capacidade do sensor de monitorar o intestino de suínos e a atividade cerebral de camundongos por um período de quatro meses, sem sinais de desconforto ou rejeição.

A fibra também pode ser integrada a tecidos cultivados em laboratório (organoides ou minicérebros) para monitorar o desenvolvimento de circuitos cerebrais humanos, auxiliando na compreensão de condições como a depressão e o mal de Parkinson.