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Apr 06, 2023

Estudo piloto em voluntários humanos saudáveis ​​sobre o uso de magnetohidrodinâmica em agulha

Relatórios Científicos volume 12,

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 18318 (2022) Citar este artigo

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Os benefícios do monitoramento contínuo da glicose (CGM) no controle do diabetes são amplamente documentados. No entanto, a adoção mais ampla de sistemas CGM é limitada por seu custo e capacidade de invasão. Os dispositivos CGM atuais, que requerem implantação ou o uso de agulhas hipodérmicas, não oferecem uma solução conveniente. Demonstramos que a magnetohidrodinâmica (MHD) é eficaz na extração do fluido intersticial dérmico (ISF) contendo glicose, sem o uso de agulhas. Aqui apresentamos o primeiro estudo de amostragem ISF com MHD para monitoramento de glicose em humanos. Conduzimos 10 testes de tolerância à glicose em 5 voluntários saudáveis ​​e obtivemos uma correlação significativa entre a concentração de glicose em amostras de ISF extraídas com MHD e amostras de glicemia capilar. Após a calibração e a remoção do intervalo de tempo, os dados indicam uma diferença relativa média absoluta (MARD) de 12,9% e uma diferença relativa absoluta de precisão de 13,1%. Em vista desses resultados, discutimos o valor potencial e as limitações do MHD no monitoramento de glicose sem agulha.

O monitoramento da glicemia tem papel fundamental na prevenção e no manejo do diabetes, a doença que mais cresce no mundo1. Quase 10% da população mundial que vive com diabetes depende do monitoramento periódico da glicose para controlar a doença. Os medidores tradicionais de glicose no sangue capilar (CBG) medem a concentração de glicose nas amostras de sangue capilar obtidas pelo paciente. Cada medição requer a picada de um dedo com uma lanceta para obter uma amostra de sangue, um procedimento doloroso e inconveniente.

As tendências atuais se inclinam para o monitoramento contínuo da glicose (CGM). Novos dispositivos baseados em fluido intersticial (ISF) incluem Freestyle Libre da Abbot2, Dexcom G6 da Dexcom3 (agulha subcutânea) e Eversense da Senseonics4 (sensor subcutâneo). Esses dispositivos melhoram a qualidade de vida das pessoas que vivem com diabetes5 e, efetivamente, ajudam os pacientes a controlar melhor a doença. Por exemplo, pessoas com diabetes tipo 1 que usam dispositivos CGM são menos propensas à hipoglicemia6,7, permanecem mais tempo dentro da meta de glicose8,9 e têm níveis reduzidos de HbA1c6,7,8,9. Resultados semelhantes foram observados em pacientes com diabetes tipo 210,11. Os dispositivos para CGM permitem o rastreamento de tendências de glicose, o que despertou interesse além dos casos diagnosticados de diabetes. Por exemplo, o CGM pode motivar as pessoas com pré-diabetes a fazer melhorias nas escolhas de estilo de vida. Também pode ajudar a otimizar a recuperação e o desempenho máximo dos atletas por meio do gerenciamento da nutrição12,13.

Enquanto os medidores de glicose tradicionais usam sangue capilar, a maioria dos dispositivos CGM comerciais medem a glicose do ISF, que pode ser acessada usando abordagens minimamente invasivas ou não invasivas. Muitos compostos, como a glicose, são transportados do sangue para as células via ISF14,15. A concentração de glicose no ISF correlaciona-se fortemente com a concentração de glicose no sangue16,17. Essa correlação torna o ISF atraente para o monitoramento da glicose. No entanto, a amostragem de ISF de forma não invasiva é um desafio devido à função de barreira da pele. Assim, todas as abordagens baseadas em ISF que alcançaram sucesso comercial são baseadas em agulhas ou microagulhas que penetram na pele e atingem o ISF na derme.

Outras abordagens para CGM não invasiva sob pesquisa ativa incluem amostragem de fluido intersticial com iontoforese reversa18,19,20 e ultrassom21,22 e detecção de glicose através da pele usando luz23 ou ondas de rádio24. Essas abordagens, no entanto, ainda precisam demonstrar sua capacidade de fornecer a exatidão e a precisão necessárias fora das configurações de laboratório.

Ambos os métodos invasivos e não invasivos para CGM no fluido intersticial enfrentam o desafio comum de um intervalo de tempo entre as concentrações de glicose no ISF e no sangue. A concentração de glicose no ISF depende da taxa de difusão da glicose dos capilares para o líquido intersticial e da taxa de ingestão de glicose pelas células25. Conseqüentemente, na maioria das vezes, a concentração de glicose no ISF é inferior à concentração de glicose no sangue26,27,28. A magnitude desse atraso varia com o tempo26 e dentro de uma pessoa ao longo do tempo, dependendo de sua atividade física e das concentrações de glicose no sangue27.