Claire Swedberg
Para aqueles que monitoram seus níveis de glicose no sangue, incluindo os 537 milhões de pessoas que vivem com diabetes em todo o mundo, existem opções limitadas para testar seus níveis em casa. Isso significa que a maioria só captura leituras de glicose no sangue em consultórios médicos ou usa um dispositivo médico sob recomendação de um médico. Com o movimento em direção ao gerenciamento de saúde em casa, no entanto, um número crescente de pacientes e consumidores baseados em estilo de vida e condicionamento físico estão aproveitando uma tecnologia pronta para monitorar sua glicose. Esses kits caseiros exigem a picada de um dedo para tirar sangue ou o uso de sondas descartáveis em adesivos que perfuram a camada externa da pele.
A Know Labs, uma empresa de tecnologia com sede em Seattle, desenvolveu uma alternativa que chama de plataforma Bio-RFID, que utiliza sinais de RF para transmitir um sinal diretamente ao corpo de um indivíduo e medir a resposta, permitindo identificar os níveis de glicose sem romper a pele. A empresa concluiu um conjunto de estudos para validar sua tecnologia de sensores ao longo dos últimos três anos. A solução estará em análise pela FDA enquanto a empresa continua seu próprio desenvolvimento e validações de produtos. A longo prazo, diz Steve Kent, diretor de produtos da Know Labs, o sistema destina-se ao monitoramento dos níveis de açúcar no nível do consumidor.
Ron Erickson fundou o Know Labs com uma visão inicial de usar tecnologias de detecção e medição para informar melhor a saúde humana. O objetivo da empresa era fornecer uma alternativa não invasiva aos sistemas de monitoramento de glicose que requerem uma conexão subdérmica a fluidos sob a pele. Tudo começou com uma tecnologia de detecção baseada em óptica Chroma ID, diz Kent, com uma configuração de LEDs que demonstrou algum potencial inicial para medir a glicose no corpo humano. No entanto, ele observa, as limitações dentro da ótica criaram alguns obstáculos.
Os requisitos de energia eram muito altos, por exemplo, e o sistema não era flexível o suficiente para medir diferentes analitos dentro da mesma configuração. “Portanto, não era viável lançá-lo como um produto comercial e escalável”, explica Kent. A equipe técnica revisitou a energia eletromagnética e pousou na radiofrequência com a primeira iteração em 2018, usando componentes de roteadores Wi-Fi e sistemas sem fio prontos para uso. Seguiu-se um rápido processo de prototipagem, durante o qual a Know Labs desenvolveu e testou diferentes tipos de conjuntos de antenas.
Por fim, a empresa criou um sistema que emprega RF sem antenas, em vez de usar um arranjo de eletrodos desacoplados que cria um campo de energia imediatamente ao redor do sensor e pode emitir e receber energia de RF em uma ampla largura de banda. O sistema foi testado internamente com cinco participantes e 92 amostras. Os participantes consumiram 37,5 gramas (1,3 onças) de D-Glucose líquida e colocaram seus antebraços no sensor Bio-RFID. O sistema então monitorou seus níveis de glicose por três horas, usando a solução G6 da Dexcom, o sistema de monitoramento de glicose predominante, como referência de comparação.
A empresa observou uma diferença relativa média absoluta (MARD) de 20,6%. Também conduziu um estudo de prova de princípio com a Mayo Clinic, que incluiu a medição de respostas quando a água é usada com álcool isopropílico, quando o sal é usado na água e quando o alvejante comercial é usado na água. O sistema detectou concentrações de 2.000 partes por milhão (ppm), embora a equipe afirme que a detecção pode ser realizada até 10.000 ppm.
Como a tecnologia funciona
A tecnologia pode ser incorporada a um dispositivo sensor de bolso que usa energia da bateria, que pode incluir uma tela na qual os indivíduos podem visualizar as medições de glicose, bem como por meio de um aplicativo em seu telefone. Aqueles que desejam fazer medições, como após uma refeição ou após o exercício, podem ligar o dispositivo e segurá-lo contra a pele. O dispositivo então transmitiria seu sinal de RF e as respostas seriam afetadas por moléculas nos vasos sanguíneos próximos à superfície da pele. A matriz de eletrodos desacoplados do sensor envia varreduras de dados continuamente na faixa de 500 a 1.500 MHz em intervalos de 0,1 MHz, coletando assim valores em 10.001 frequências por varredura.
Os algoritmos testados até o momento foram projetados com base em um modelo de rede neural para prever as leituras de glicose. O software exibe os resultados, conhecidos como assinatura Bio-RFID, das medições. O dispositivo pode ser embutido em um medidor de bolso que o usuário pode carregar consigo ou em outro dispositivo de consumo, como um relógio. “É um sistema independente de fator de forma”, explica Kent. A empresa está focada em construir um negócio autônomo para fabricar e vender o produto resultante e pretende colaborar com parcerias estratégicas para a integração do produto.
“Nosso foco é construir o melhor sensor não invasivo”, diz Kent, acrescentando: “Acho que essa tecnologia é um passo tão profundo no progresso da medição e saúde humana que poderia ser um dispositivo autônomo”. Uma vez lançada, a tecnologia pode trazer benefícios tanto para o consumidor quanto para o paciente. O benefício imediato é a medição não invasiva da glicose, relata a empresa, mas também pode reduzir o desperdício. Enquanto os kits domésticos, como sistemas de picada de alfinetes, bem como monitoramento contínuo de glicose, têm vida útil limitada, o sistema Bio-RFID não tem, pois não requer um adesivo ou dispositivo que perfure a pele.
Os estudos de prova de conceito, viabilidade técnica e prova de princípio foram concluídos, relata Kent, e o FDA está conduzindo seus próprios testes enquanto os estudos da Know Labs continuam em andamento. Os últimos são focados no refinamento e desenvolvimento de algoritmos de coleta de dados, bem como no entendimento de todos os cenários em que o produto pode ser utilizado. O preço exato ainda não foi determinado, embora ele espere que a falta de consumíveis mantenha o custo baixo. A empresa possui mais de 150 patentes baseadas na tecnologia, incluindo o arranjo de eletrodos desacoplados.