Nariz robótico poderá cheirar doenças no seu hálito

Cientistas estão desenvolvendo dispositivos de diagnóstico para identificar compostos exclusivos de doenças específicas.
[Imagem: Nano Research/Tsinghua University]

Volatolômica

Novas técnicas de diagnóstico podem detectar compostos químicos da respiração, do suor, das lágrimas e de outras emissões corporais - compostos que atuam como impressões digitais de milhares de doenças.

Mas passar esse conceito - conhecido como volatolômica - e suas tecnologias de diagnóstico associadas do laboratório para a farmácia exigirá a colaboração de muitas disciplinas.

Isso inclui pesquisadores como químicos, cientistas dos materiais e engenheiros eletricistas, que raramente falam a mesma línguagem técnica e não estão familiarizados com as descobertas uns dos outros.

Por isso, uma equipe de especialistas fez uma revisão abrangente desse campo ainda muito jovem, com o objetivo de fazer uma ponte entre os muitos atores envolvidos ou que precisam se envolver na volatolômica para viabilizar sua chegada ao mercado.

"O campo é muito jovem e atrai pesquisadores de muitas áreas, como química, engenharia elétrica, ciência da computação, ciência dos materiais e, claro, médicos, que lidam com pacientes todos os dias, que não estão acostumados a falar uns com os outros, que normalmente empregam metodologias diferentes, e que muitas vezes nem usam os mesmos termos.

"Então, reunimos vários de nós dessas várias disciplinas para escrever um artigo de revisão abrangente, que esperamos que funcione como uma ponte conectando a experiência de cada um neste campo em expansão," disse o professor Yun Qian, da Universidade de Zhejiang (China).

Os biochips são verdadeiros laboratórios clínicos miniaturizados.
[Imagem: D.Sikdar/M.Premaratne/Monash University]

Compostos orgânicos voláteis

Quando você sente o cheiro de um perfume, de flores ou de especiarias, ou sofre com um cheiro de poluentes, o que seu corpo está realmente sentindo são compostos orgânicos voláteis, produtos químicos que têm um baixo ponto de ebulição e, portanto, evaporam facilmente. Ou seja, eles são voláteis, e esses produtos químicos como um grupo são chamados de compostos orgânicos voláteis, ou COVs.

Todos os organismos liberam COVs para vários propósitos, incluindo comunicação, limpeza, reprodução, refrigeração e até defesa.

Mas os COVs também são liberados incidentalmente, como parte de todos os processos biológicos, incluindo processos relacionados a doenças. Os materiais liberados também são exclusivos para cada um desses processos, o que significa que há uma "assinatura", ou "impressão digital", específica de COV para cada doença.

Esses COVs relacionados a doenças também são liberados muito antes que as pessoas percebam que algo está errado e, portanto, também muito antes de qualquer médico poder realizar uma técnica de diagnóstico, seja por meio de exames de sangue, raios X, amostras de tecidos ou qualquer outro exame.

Assim, se pesquisadores e médicos forem capazes de categorizar a impressão digital de COV de diferentes doenças, e engenheiros forem capazes de desenvolver dispositivos que possam identificar rapidamente tais impressões digitais, isso pode trazer uma revolução na capacidade da medicina de diagnosticar e, em última instância, tratar as doenças.

Como um bônus adicional, a substituição de qualquer procedimento invasivo de diagnóstico por uma simples respirada significa que os exames também se tornariam indolores, ao contrário de muitas técnicas de diagnóstico existentes.

Nariz eletrônico e nariz fotônico

A revisão também apresenta um comentário sobre a situação das tecnologias envolvidas com a análise volatolômica, em particular os dispositivos mais avançados para detecção de COVs, dos tipos nariz eletrônico e nariz fotônico.

Ao descrever a situação atual, quais os obstáculos que os pesquisadores desses "narizes de robô" enfrentam e oferecer perspectivas futuras, o painel de especialistas fornece aos médicos uma boa compreensão dessas tecnologias de detecção de ponta e, a todos os pesquisadores da volatolômica, uma visão geral de onde estão as principais lacunas de pesquisa, permitindo assim um estreitamento da lacuna ainda considerável entre a bancada de laboratório e a implantação comercial.

Os autores esperam que, com a revisão como ponto de referência para todos os envolvidos, essas lacunas possam ser preenchidas e os obstáculos do desenvolvimento tecnológico sejam superados, especialmente no que diz respeito a melhores materiais absorventes de COVs, materiais de detecção seletiva, estruturas avançadas de sensores e métodos inteligentes de processamento de dados.