Uma inovadora micro-válvula permite aliviar o glaucoma

INFOUNIVERSIDADES/DICYT O glaucoma é uma neuropatia degenerativa das fibras do nervo ótico que afeta de 1 a 2% da população mundial. Um dos principais fatores que induzem à doença é a pressão intra-ocular alta que produz dano progressivo do nervo ótico e conduz à cegueira. O caso do glaucoma de ângulo aberto tem uma característica que o transforma em perigoso: a quase inexistência de sintomas.

Quando estes aparecem é porque a doença já produziu danos irreversíveis. Nos estágios iniciais, o glaucoma pode ser controlado com medicação adequada, no entanto, quando esta já não surte efeito, recorre-se a cirurgias filtrantes que drenam o excesso de líquido produzido no olho, reduzindo, dessa forma, a pressão intra-ocultar.

As primeiras válvulas foram desenvolvidas por Molteno em 1969 e conectavam a câmara anterior do olho com a esclera através de um canal de silicone. Atualmente, para evitar uma drenagem excessiva, são vendidas válvulas como as de Ahmed, com mecanismos elásticos que diminuem sua resistência hidráulica quando aumenta a pressão intra-ocular. Estes implantes apresentam inconvenientes a curto e longo-prazo como conseqüência da formação de uma cápsula fibrosa ao seu redor que modifica essa resistência.

A curto-prazo, após as intervenções quirúrgicas, a drenagem das válvulas aumenta e provoca hipotonia – baixa pressão intra-ocular – com a possibilidade de ocasionar danos na córnea e na retina, enquanto que a longo prazo produz-se um aumento na resistência hidráulica por fibrose, o que diminui o caudal drenado e aumenta a pressão ocular. Hoje os dispositivos para drenagem do humor aquoso passaram de tubos com mínima resistência, a dispositivos com resistências variáveis em pequenas categorias predeterminadas no momento da fabricação. A válvula ideal seria aquela capaz de modificar sua resistência hidráulica e manter a pressão.

Para este fim, o grupo de investigação da Faculdade de Engenharia da Universidade Nacional de Entre Ríos (UNER) e do Conicet trabalha em uma micro-válvula inteligente criada para o alivio e tratamento da pressão intra-ocular alta. Consiste em um diafragma que é comandado por uma micro-bobina sem fio que abre, fecha e se mantém em uma posição intermediária. Este desenho permitirá aliviar o glaucoma de modo mais eficiente e seguro para o paciente, que será facilmente inserido pelo cirurgião devido a seu pequeno tamanho.

Também evitará a operação de troca de válvula a que são submetidos os pacientes atualmente, graças à possibilidade de controlar seu tamanho por meio da micro-bobina. “No momento estamos em uma etapa prévia aos ensaios pré-clínicos, desenvolvendo o protótipo para implantá-lo em animais”, indicou a InfoUniversidades o doutor em Engenharia Fabio Ariel Guarnieri, diretor do grupo de investigação.

Para o desenho da micro-válvula os cientistas da UNER trabalharam em associação com o Centro Internacional de Métodos Computacionais em Engenharia e o Laboratório de Física de Semicondutores do Instituto de Desenvolvimento Tecnológico para a Indústria Química (Conicet/UNL–Santa Fe), do qual Guarnieri é membro, para a utilização de ferramentas computacionais baseadas no método dos elementos finitos, e a aplicação de conhecimentos de materiais e processos da tecnologia de microchips que permitem reduzir custos na produção em grande escala.

Produto pioneiro

A novidade do avanço “reside na inexistência de um conceito similar no mercado e também na tecnologia empregada: incorpora funções de micro-fabricação e novos materiais como os polímeros condutores que tornam possível oferecer eficácia ao mesmo tempo em que combinam biocompatibilidade e segurança”, assegurou Guarnieri e indicou que a idéia de criar a micro-válvula surgiu ao conhecer a tecnologia MEMS – sistemas microeletromecânicos – em sua estância pós-doutoral na Universidade de Stanford e pela observação da tecnologia atual de válvulas e suas complicações, já que 50% falham.

Por esse avanço o doutor Guarnieri ganhou o primeiro prêmio INNOVAR 2007 em Investigações Aplicadas, e também obteve, na mesma categoria, uma distinção em INNOVAR 2009 pelo Simulador de Cirurgia Ocular. Por outro lado, a equipe de investigação que trabalha na micro-válvula inteligente ganhou o primeiro prêmio pelo projeto de desenho de circuitos integrados em um congresso de microeletrônica organizado pela Escola Argentina de Microeletrônica, Tecnologia e Aplicações, realizado este ano no Instituto Balseiro de Bariloche, consistente na possibilidade de fabricar de modo gratuito um microchip que controle a micro-válvula nas instalações da empresa Mosis, com sede nos Estados Unidos. O dispositivo foi patenteado na WIPO – World Intellectual Property Org. – e se encontra tramitando nos Estados unidos, União Européia, Canadá e Japão.