Saúde

Como a camuflagem de lula pode ajudar a prevenir o câncer de pele em humanos
Os pesquisadores esperam que as pessoas usem este dispositivo para monitorar a exposia§a£o ao sol, mas o sensor também pode ser usado em outras situaa§aµes em que háutilidade em medir a exposia§a£o a  luz.
Por Eva Botkin-Kowacki - 24/02/2022


Uma equipe de cientistas do nordeste estãousando a química da pele de lula para criar um dispositivo vesta­vel que detecta na­veis prejudiciais de radiação UV. Crédito: Alyssa Stone / Northeastern University

Nãoera o resultado que os cientistas queriam.

“Quando percebemos que ele mudava de cor na luz, ficamos super irritados”, diz Leila Deravi, professora assistente de química e biologia química da Northeastern. Isso significava que a substância não era esta¡vel o suficiente para as aplicações que Deravi tinha em mente.

Mas a decepção durou pouco, pois Dan Wilson, um cientista pesquisador do Instituto de Pesquisa Kostas da Northeastern, rapidamente percebeu que o resultado poderia ser transformado em um recurso em vez de um bug.

Wilson construiu a reação química indesejada para criar dispositivos do tamanho de uma moeda de dez centavos que mudam de cor quando são expostos a uma quantidade prejudicial de radiação ultravioleta, ajudando as pessoas a prevenir danos a  pele que causam ca¢ncer. A invenção éessencialmente um pequeno adesivo que as pessoas podem colocar em uma camisa, chapanãu ou maia´ quando estãosaindo.

"Todos nossabemos mais ou menos que muito sol em um dia com alto a­ndice de UV éruim. Mas não sabemos necessariamente como isso se traduz em tempo ao sol", diz Wilson. “Isso épara fornecer uma indicação visual e qualitativa de quando vocêpode ter ficado muito tempo no sol e deve considerar passar algum tempo a  sombra ou reaplicar seu protetor solar”.

O desenvolvimento deste dispositivo começou não com humanos, mas com lulas.

Na anãpoca, Wilson era um associado de pesquisa de pa³s-doutorado em Biomateriais Design Group da Deravi. Os estudos da equipe como criaturas do mar cefala³podes tenta¡culos, como polvos, lulas e chocos-se-camuflagem para se misturar com seu ambiente. Com um foco particular em lulas, os pesquisadores identificaram e isolado muitos mecanismos, pigmentos e reações químicas que permitem que os animais para alterar sua aparaªncia com facilidade.

Quando ocorreu a descoberta tortuosa, Wilson estava testando uma substância cra­tica para as capacidades de mudança de cor da lula: um pigmento chamado xantomatina. A pequena molanãcula da¡ a  pele da lula sua cor visível.

A equipe de Deravi já havia descoberto que a xanthommatina poderia ser manipulada para mudar de cor, e ela esperava que pudesse ser algo que pudesse ser integrado a materiais para uma variedade de aplicações, como vestua¡rio ou outros produtos de consumo. Mas para que isso seja possí­vel, ela diz, a xanthommatin precisaria ser esta¡vel e controla¡vel em muitos ambientes.
 
Então, quando Wilson percebeu que a xanthommatin mudaria de cor quando deixada na bancada do laboratório sob luz ambiente natural, Deravi ficou inicialmente desapontado.

Mas Wilson viu essa revelação como uma oportunidade. Se a substância reage a  radiação ultravioleta que éa luz solar, ela pode ser usada como um sensor exatamente para isso. E ele tinha exatamente o manãtodo em mente.

Na pós-graduação , Wilson estudou microflua­dica em papel. Ele aproveitou esse conhecimento para construir um sistema que tinge pequenos pedaço s de papel com o pigmento xantomatina e o ativa com o pressionar de um botão.

Crédito: Alyssa Stone / Northeastern University

O dispositivo vesta­vel édo tamanho da ponta de um dos dedos de Wilson. a‰ feito de cinco camadas finas de folhas de pla¡stico cuidadosamente trabalhadas e um pedaço de papel redondo que foi tratado com o pigmento e seco. O sensor éativado quando o usua¡rio pressiona o "botão", um pequeno reservata³rio de fluido na borda do aparelho. Essa pressão empurra o fluido atravanãs de canais cortados em uma camada intermedia¡ria de pla¡stico para hidratar o papel tratado. Uma vez molhado, ele reagira¡ sob a radiação UV, mudando de uma cor amarela/laranja para um vermelho quanto mais for exposto.

O pla¡stico em si éfeito principalmente do mesmo material usado para uma folha transparente para um retroprojetor. Ha¡ uma camada de base simples, depois a camada do canal, coberta com uma camada para selar todos os canais, exceto um pequeno orifa­cio no meio do qual o fluido flui. A quarta camada éum espaa§ador, com um buraco largo cortado no qual Wilson coloca cuidadosamente o sensor de papel usando uma pina§a longa e fina. A camada do sensor écoberta com uma fina pela­cula de pla¡stico normalmente usada nas paredes ou no telhado de uma estufa. Wilson selecionou este material porque deixa passar o ma¡ximo de luz solar possí­vel.

Wilson testou o dispositivo sob muitas condições, descritas em um artigo publicado este maªs na revista ACS Sensors , e o calibrou para na­veis de UV que as pessoas provavelmente experimentara£o em uma variedade de condições naturais.

“Acho que vocêsempre fica surpreso com o que éum tempo de sol seguro”, diz ele. "Isso realmente depende do clima, mas pode levar minutos."

O protetor solar, no entanto, ajuda. Wilson tentou revestir o sensor com protetor solar e descobriu que a mudança de cor acontecia muito mais lentamente. Os usuários podem colocar protetor solar no dispositivo quando aplicarem protetor solar em sua própria pele, como forma de combinar sua aplicação com o alerta do sensor, diz ele.

Os pesquisadores esperam que as pessoas usem este dispositivo para monitorar a exposição ao sol, mas o sensor também pode ser usado em outras situações em que háutilidade em medir a exposição a  luz. Por exemplo, a radiação UV éfrequentemente usada para esterilizar ambientes. Deravi diz que esses adesivos podem ser usados ​​para indicar quando umasuperfÍcie foi exposta a  radiação UV por tempo suficiente para ser totalmente esterilizada.

 

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