RADIANT – Sonda baseada na tecnologia de espectroscopia Raman e ferramenta de tomada de decisão para diagnóstico no âmbito da medicina dentária preventiva

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Sonda baseada na tecnologia de espectroscopia Raman e ferramenta de tomada de decisão para diagnóstico no âmbito da medicina dentária preventiva, almejando reduzir a necessidade de tratamentos dolorosos e onerosos.

Contexto

Metade da população mundial sofre ou sofrerá de doenças orais. Esta ferramenta pretende contribuir para a resolução deste problema ao reduzir a necessidade de tratamentos dolorosos e onerosos. Uma mudança de paradigma tem vindo a ocorrer na medicina dentária onde uma abordagem mais preventiva e conservadora tem sido seguida através da gestão da desmineralização ao invés de tratamentos invasivos e reconstrutivos. Há, assim, necessidade de uma ferramenta precisa e sensível para um diagnóstico o mais antecipado possível, mesmo antes da avaliação visual de um perito. A espectroscopia Raman pode ser essa ferramenta.

Sobre a tecnologia 

A espectroscopia Raman mede a radiação característica dispersa pelas moléculas após irradiação laser monocromática. Ao lidar com o esmalte humano, predominantemente composto de hidroxiapatita carbonatada, existem várias modalidades vibracionais moleculares que são ativadas sob espectroscopia Raman. Nas últimas décadas, espectroscopia Raman polarizada tem sido eficaz em diferenciar entre esmalte saudável e com questões de cáries em medições ex vivo conduzidas sobre condições in vivo controladas. A maior limitação desta técnica in vivo, porém, é a diminuição do sinal Raman devido à luz fluorescente de fundo originada pelos compostos orgânicos ou luz ambiente. A tecnologia RADIANT resolve, assim, o problema da luz fluorescente ao implementar variáveis temporais na configuração da sonda, incrementando a sensibilidade da deteção. A tecnologia implementa, ainda, algoritmos de machine learning, permitindo maiores eficácias face ao perito humano, que estão associados a uma base de dados de espetros de dentes desmineralizados em vários níveis, permitindo alcançar níveis de precisão e eficácia na identificação das lesões.

Detalhes adicionais

S. Pessanha, S. Silva, J. M. Silveira, I. Otel, H. Luis, V. Manteigas, A. P. Jesus, A. Mata, M. Fonseca, Evaluation of the effect of fluorinated tooth bleaching products using polarized Raman microscopy and particle induced gamma-ray emission, Spectrochimica Acta Part A, 236 (2020) 118378

M. Cândido, J. M. Silveira, A. Mata, M. L. Carvalho, S. Pessanha, In vitro study of the demineralization induced in human enamel by an acidic beverage using Raman and X Ray Fluorescence spectroscopies, X Ray spectrometry, 48 (2019) 61–69

G. Luís, H. Silva, J. M. Silveira, V. Manteigas, A. Mata, A. P. Jesus, M. Fonseca, S. Pessanha, Evaluation of enamel demineralization and fluorine uptake caused by gustatory stimulants of salivary secretion (GSSS) using PIGE and Raman spectroscopy, Journal of Raman Spectroscopy, 50 (2019) 380-386.

M. Monteiro, F. Chasqueira, S. Pessanha, Raman spectroscopy in the characterisation of carious dental tissues, Spectrosc. Eur. 30 (2018) 9-12

J. Silveira, S. Coutinho, D. Marques, J. Castro, A. Mata, M.L. Carvalho, S. Pessanha, Raman spectroscopy analysis of dental enamel treated with whitening product – Influence of saliva in the remineralization, Spectrochimica Acta A, 198 (2018) 145-149

Estágio de desenvolvimento

TRL 3 – Prova de conceito

Benefícios

Métodos convencionais de diagnóstico, tais como deteção visual ou sondagem com instrumentária adequada são caracterizados pela sua natureza qualitativa a que se adiciona a subjetividade inerente ao profissional de saúde. Estes métodos são habitualmente coadjuvados por radiografia digital ou, mais recentemente, por outros métodos baseados em alterações nas propriedades óticas do esmalte, tomando partido da porosidade induzida pela desmineralização. Contudo, a sensibilidade e especificidade destas ferramentas de diagnóstico é baixa, particularmente quando comparadas com a espectroscopia Raman. Demais a mais, estão fortemente dependentes da calibração de luz ambiente e da quantidade de material orgânico. A tecnologia Raman é dependente da amostra e esta ferramenta providencia uma avaliação quantiativa e objetiva.

  • Elevada condutividade iónica – estável com a temperatura e a condições atmosféricas;
  • Características – leve, flexível, baseada em papel, passível de produção em escala.

Aplicações

  • Prática dentária para avaliações rotineiras;
  • Indústria da medicina dentária preventiva: Teste e certificação de produtos.

Oportunidades

Em busca de parceiros para codesenvolvimento.

Palavras-chave
Diagnóstico, Medicina dentária preventiva, Machine learning.

Propriedade intelectual

Baseado em conhecimento tácito (Know-how based).

NOVA Inventors

Sofia Pessanha

Sara Silva

Iulian Otel

Vasco Manteigas

Adelaide Pedro de Jesus

Micaela Fonseca

Gonçalo Luís

Hugo Silva

Mariana Monteiro

Filipa Chasqueira

Luisa de Sousa Leonardo

Academic Information | NOVA School of Science and Technology | FCT NOVA