Para diagnosticar doenças e distúrbios com sucesso, os médicos precisam das melhores ferramentas possíveis para ver o interior do corpo humano. Imaginar os espaços mais apertados do corpo sem causar danos, no entanto, pode ser complicado e requer dispositivos semelhantes a câmeras que são menores do que era possível projetar anteriormente. Uma equipe internacional de pesquisadores agora superou esses desafios técnicos para produzir uma câmera que seja pequena o suficiente para ver até mesmo os vasos sanguíneos mais estreitos.
A equipe, liderada por pesquisadores da Universidade de Adelaide e da Universidade de Stuttgart, fabricou a menor sonda de imagem 3D já relatada. Eles usaram microimpressão 3D para colocar uma lente em miniatura na extremidade de uma fibra óptica que tem a mesma espessura de um cabelo humano. Junto com uma bainha para proteger o tecido circundante e uma bobina especial para ajudá-lo a girar e criar imagens 3D, a sonda inteira tem menos de meio milímetro de diâmetro – a mesma espessura de algumas folhas de papel.
Placas de doenças cardíacas entram em foco
Um dispositivo tão pequeno pode alcançar espaços minúsculos nas profundezas do corpo. A equipe ainda conseguiu ver dentro dos minúsculos vasos sanguíneos de um camundongo doente e uma artéria humana severamente estreitada. A capacidade de olhar para dentro desses vasos sanguíneos dá aos pesquisadores esperança de que sua sonda possa melhorar a maneira como entendemos e tratamos as doenças cardíacas.
“Um fator importante nas doenças cardíacas são as placas, compostas de gorduras, colesterol e outras substâncias que se acumulam nas paredes dos vasos”, explica Jiawen Li, coautor do estudo, publicado na Light: Science and Applications. “Endoscópios miniaturizados, que agem como pequenas câmeras, permitem que os médicos vejam como essas placas se formam e explorem novas maneiras de tratá-las”, diz ela.
A microimpressão 3D abre novas portas
O novo dispositivo não é apenas o menor. Ele também supera muitos problemas que faziam com que outros pequenos dispositivos de imagem produzissem imagens de baixa qualidade. Anteriormente, as menores lentes que podiam ser feitas eram simples e geralmente de formato esférico. Isso levou a efeitos indesejados, como aberração esférica e astigmatismo, que impedem que a imagem seja devidamente focalizada e a tornam desfocada. Os designs pequenos também tiveram dificuldade em encontrar um bom equilíbrio entre alta resolução e boa profundidade de campo, uma medida de quanto da imagem está em foco.
A nova técnica de impressão 3D de micro-ópticas mais complexas diretamente em uma fibra supera esses problemas. Simon Thiele, da Universidade de Stuttgart, foi o responsável pela produção dessas minúsculas lentes. “Até agora, não podíamos fazer endoscópios de alta qualidade tão pequenos”, diz ele. “Usando a microimpressão 3D, podemos imprimir lentes complicadas que são muito pequenas para serem vistas a olho nu.”
Visto que uma doença cardíaca mata uma pessoa a cada 19 minutos na Austrália, Li prevê que esses novos dispositivos podem ser configurados para causar um grande impacto. “É emocionante trabalhar em um projeto onde pegamos essas inovações e as transformamos em algo tão útil”, explica ela. “É incrível o que podemos fazer quando colocamos engenheiros e médicos juntos. Este projeto reuniu não apenas disciplinas, mas pesquisadores de instituições de todo o mundo”.
Publicado em 27/08/2020 06h30
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