Irene Rodríguez. 25 junio
Este es el biosensor que permitiría monitorear cómo marchan enfermedades crónicas, neurodegenerativas o proceso quirúrgicos. Fotografía: KLAUS para LN
Este es el biosensor que permitiría monitorear cómo marchan enfermedades crónicas, neurodegenerativas o proceso quirúrgicos. Fotografía: KLAUS para LN

Un equipo internacional de científicos diseñó un sensor que puede medir diferentes manifestaciones de químicos en el cuerpo humano y así saber cómo funcionan tratamientos médicos y procesos quirúrgicos o determinar la evolución de diferentes enfermedades crónicas o neurodegenerativas.

Este dispositivo es pequeño y fabricado con materiales de bajo costo, según manifestaron los investigadores, liderados por la Universidad de Cambridge y la Universidad Rey Abdullah de Ciencia y Tecnología de Arabia Saudita (KAUST, por sus siglas en inglés), en su publicación en la revista Science Advances.

El producto tiene la particularidad de que puede medir los niveles de metabolitos (sustancias que el cuerpo produce en los diferentes procesos del metabolismo, como la glucosa, colesterol o algunas proteínas). Esto lo hace en distintos fluidos del cuerpo: sudor, lágrimas, sangre, saliva.

Los niveles de metabolitos pueden determinar si un tratamiento médico está funcionando (o si requiere un cambio de dosis o de fármaco), cómo evoluciona un paciente después de una cirugía o cómo es la progresión de una enfermedad.

El sensor está hecho con un polímero semiconductor, un tipo de moléculas que por sus características tienen la capacidad de movilizar electrones y conducir parcialmente electricidad.

Estos polímeros se han utilizado con éxito en otras partes de la industria, como la fabricación de celdas solares o para encontrar nuevos materiales en la electrónica, pero anteriormente no había tenido aplicaciones tan claras en el diagnóstico de condiciones de salud.

"Hemos tenido que sortear muchas dificultades. En este tipo de biosensores la comunicación entre los electrodos y las otras partes en sí no es eficiente, entonces tuvimos que adicionarle moléculas que actuaran como conectores y potenciaran 'la señal de comunicaciones'", explicó en un comunicado de prensa Anna-Maria Pappa, autora principal de la investigación.

Para construir este sensor y superar este problema, Pappa y sus colaboradores utilizaron un polímero ya existente. El Colegio Imperial de Londres lo desarrolló meses atrás y científicos de diversas partes del mundo buscan darle diferentes usos.

Este polímero actúa como una red de moléculas que consiguen que los electrones producidos en las reacciones electroquímicas puedan fluir.

De esta forma, cuando este material entra en contacto con líquidos como la saliva, el sudor o la sangre, absorbe el líquido y se "hincha", con lo que se convierte en uno con dicho líquido y puede analizar mejor su composición.

Aplicaciones

En un inicio, este sensor se probó para medir los niveles de lactato o ácido láctico, una sustancia que se acumula al realizar actividad física o después de una cirugía. No obstante, los investigadores aseguran que fácilmente se podría utilizar para medir niveles de colesterol, glucosa o triglicéridos con solo cambiar la enzima que se analiza.

"Esta es la primera vez que se logra demostrar que algo así es posible. Abre todo un mundo de direcciones para biosensores, en el que los materiales puedan diseñarse para interactuar con un metabolito específico, lo que produciría sensores más precisos", señaló Pappa.

La investigadora agregó: "incluso podría pensarse en algún tipo de dispositivo más permanente para, por ejemplo, medir la actividad metabólica del cerebro en momentos de estrés, como justamente antes o después de una convulsión y tal vez esto pueda llevar a actuar mejor en casos de epilepsia".

Sin embargo, para lograr algo como eso se necesitan muchos años de investigación, y además, esa no es la prioridad del equipo de Pappa.

Estos investigadores más bien planean desarrollar sensores para monitorear la acción de células humanas en laboratorio (y no dentro del cuerpo humano). La idea es diseñar modelos que puedan mimetizar la acción de nuestros órganos y crear tecnologías que puedan tratarlos en tiempo real.

A largo plazo, esta tecnología podría emplearse para probar la potencia o toxicidad de futuros fármacos.