blog

Nov 30, 2023

Bateria vestível

npj Flexible Electronics volume 6, Artigo número: 49 (2022) Citar este artigo 6215 Acessos 16 Citações 8 Detalhes de métricas altmétricas Cárie dentária causada por disbiose do microbioma oral com o

npj Flexible Electronics volume 6, número do artigo: 49 (2022) Citar este artigo

6215 Acessos

16 citações

8 Altmétrico

Detalhes das métricas

A cárie dentária causada pela disbiose do microbioma oral com elevação de bactérias acidogênicas é a doença não transmissível mais prevalente em todo o mundo. A prevenção precoce e o tratamento oportuno com flúor são cruciais para o manejo das lesões de cárie. Neste documento, para enfrentar os desafios da detecção in situ e da administração tópica de medicamentos na cavidade oral, foi desenvolvido um sistema de adesivo dentário miniaturizado, sem bateria e vestível, para monitoramento do microambiente e tratamento controlado com flúor. Com a integração da comunicação de campo próximo, o adesivo dentário realiza a coleta de energia sem fio e a transmissão de dados com terminais móveis como smartphones quando fixados de forma conformada à superfície do dente. O microambiente ácido causado pelo metabolismo bacteriano é detectado eletroquimicamente, enquanto os fluoretos podem ser administrados localmente a partir do eletrodo de administração de medicamento com resposta elétrica para tratamento sob demanda. Como um sistema eletrônico flexível armado até os dentes, este sistema vestível teranóstico intraoral fornece uma plataforma inspiradora para monitoramento no local de atendimento e tratamento de cáries dentárias e doenças bucais.

O microbioma que coloniza diferentes partes do corpo está intimamente relacionado à saúde, cujo metabolismo interage com o hospedeiro de forma dinâmica através do microambiente1. O microbioma oral é uma das maiores comunidades microbianas do corpo, podendo levar a doenças bucais ou sistêmicas quando ocorre disbiose2. A cárie dentária é a doença não transmissível mais prevalente em todo o mundo, causada pela elevação do microbioma cariogênico na cavidade oral. Estima-se que a cárie nos dentes permanentes afete 2,3 bilhões de pessoas, com prevalência global de 35% para todas as idades3,4. Apesar da cárie dentária ser reconhecida como um desafio global de saúde pública, ainda é negligenciada na gestão pessoal da saúde oral. Muitas vezes fica oculto e não causa dor ou desconforto durante a progressão da doença. A dor de dente intensa perceptível só ocorre quando a cárie se espalha para envolver a polpa dentária, o que pode levar a infecção, sepse e até perda dentária5. Esses danos permanentes aos dentes requerem tratamentos que incluem a remoção do tecido dentário doente e a colocação da obturação. Em contraste, a lesão numa fase inicial pode ser facilmente interrompida e revertida com exposição tópica a fluoretos. Infelizmente, as intervenções cirúrgicas após a formação da cavidade continuam a ser a principal estratégia clínica para o manejo da cárie, uma vez que as alterações precoces do esmalte dentário são indetectáveis ​​com a inspeção visual clínica tradicional e a radiografia dentária6. Portanto, o desenvolvimento de um sistema de detecção no local de atendimento com alta sensibilidade integrado à terapia é altamente desejado para a prevenção precoce e o tratamento oportuno da cárie dentária.

A lesão de cárie é induzida pela disbiose tópica do microbioma oral na superfície dentária. As bactérias acidogênicas e acidúricas acumulam-se no microambiente e digerem carboidratos fermentáveis ​​em metabólitos ácidos, que desmineralizam parcialmente o esmalte dentário ao longo do tempo7,8. O teste de atividade de cárie foi desenvolvido para a avaliação clínica da capacidade acidogênica do microbioma amostrado do dente por cultura in vitro9, mas é demorado e não fornece informações sobre as condições bucais em tempo real. O monitoramento in situ do microambiente tópico na superfície dentária é desejado para a indicação do processo dinâmico de desmineralização que é invisível à vista. Recentemente, a crescente expansão da eletrônica flexível promoveu enormemente o desenvolvimento de dispositivos vestíveis10,11,12,13. Integrados com sensores eletroquímicos, têm sido aplicados para a análise contínua de moléculas metabólicas em biofluidos, que oferecem oportunidades promissoras para o monitoramento das flutuações do microambiente oral. Tentativas foram feitas para a detecção eletroquímica vestível intraoral, fixando o dispositivo no protetor bucal . No entanto, o sistema volumoso devido à bateria rígida de íons de lítio e ao módulo de transmissão de dados restringe inevitavelmente a miniaturização e flexibilidade adicionais do dispositivo, o que afeta o conforto de uso e é incapaz de realizar a análise tópica do microambiente oral. Alternativamente, a tecnologia de comunicação de campo próximo (NFC) surgiu como uma opção de coleta de energia para dispositivos vestíveis miniaturizados e flexíveis, permitindo a transmissão de dados e energia simultaneamente através de acoplamento indutivo16,17. Assim, um sistema eletrônico vestível conformado incluindo NFC e o sensor eletroquímico de baixo consumo de energia serve como uma solução ideal para o monitoramento in situ do microambiente na cavidade oral.