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Abstract:
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A eletroporação (EP) consiste na aplicação de campos elétricos de curta duração e alta
intensidade para criar poros na membrana plasmática das células. Dependendo da intensidade
do campo aplicado, o processo pode ser reversível, permitindo a abertura temporária dos
poros para a entrada de medicamentos quimioterápicos e posterior recuperação celular, ou
irreversível, resultando na morte celular quando os poros não se fecham. A eficácia de
terapias baseadas nesse fenômeno, como a eletroquimioterapia (ECT), depende
fundamentalmente da distribuição do campo elétrico no volume alvo, a qual é severamente
limitada pela qualidade da interface de acoplamento entre o eletrodo e o tecido biológico. Este
trabalho analisou o impacto de falhas típicas nessa interface, quantificando como anomalias
na aplicação do gel condutor distorcem a distribuição do campo e o perfil de corrente elétrica.
A pesquisa utilizou o eletrodo de haste padrão (agulha única) para investigar essa interface
sob cinco cenários operacionais: contato seco, acoplamento ideal, inclusão de bolhas de ar,
cobertura lateral incompleta e aplicação insuficiente na base. O método consistiu em
simulações numéricas no software COMSOL Multiphysics e na validação experimental
correspondente em tecido vegetal (Solanum tuberosum), complementada pelo
desenvolvimento de um algoritmo computacional para a reconstrução tridimensional das
amostras reais a partir do processamento de imagens de suas fatias. Durante os ensaios
práticos, realizou-se a aquisição de corrente em tempo real para cada grupo experimental. Os
resultados demonstraram que a aplicação irregular do gel altera significativamente a
distribuição prevista do campo, criando pontos de alta densidade de corrente e reduzindo a
área efetiva de tratamento. A comparação estatística confirmou a aderência entre as previsões
computacionais e os dados de bancada, enquanto o mapeamento por reconstrução 3D permitiu
quantificar com precisão o volume real de tecido afetado, evidenciando que o grupo sem gel
apresentou a menor área tratada. Concluiu-se que, embora a análise do perfil de corrente
permita o diagnóstico de falhas críticas de acoplamento, a distinção entre tipos específicos de
erros apresenta limitações quando as variações de corrente são numericamente próximas. O
estudo contribui para a otimização da segurança clínica em procedimentos minimamente
invasivos ao evidenciar a necessidade de monitoramento rigoroso da interface eletrodo-tecido. |
