Nanoingenieros de la Universidad de California (UC) en San Diego, EU, han probado un tatuaje temporal que permite extraer y medir el nivel de glucosa en fluidos que se hallan entre las células cutáneas. Este primer ejemplo de dispositivo flexible y fácil de usar, podría ser un paso prometedor hacia pruebas de medición de glucosa no invasivas en pacientes que sufren diabetes.
El sensor fue desarrollado y evaluado por el estudiante de posgrado Amay Bandodkar y su equipo de trabajo, en el laboratorio del profesor Joseph Wang, del Departamento de Nanoingeniería del Centro para Sensores Portátiles en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego. Bandodkar dijo que este tatuaje podría abrir el camino para que el Centro explore otros usos deldispositivo, entre ellos la detección de otros metabolitos importantes en el cuerpo, o el transporte de medicamentos a través de la piel.
Por el momento, el tatuaje no brinda el tipo de lectura numérica que un paciente necesita para monitorear su propia glucosa. Pero este tipo de medición está siendo desarrollada por investigadores en el área de ingeniería eléctrica y computacional en el Centro para Sensores Portátiles.
“El instrumento de lectura eventualmente también tendrá funcionalidad Bluetooth para poder enviar esta información al médico del paciente en tiempo real, o para almacenar los datos en la nube”, comentó Bandodkar.
El equipo de investigación también trabaja en otras vías que permitan que el tatuaje actúe por más tiempo sin que esto genere un incremento en su costo. “Por el momento, el sensor tipo tatuaje sobrevive adecuadamente durante un día. Cada uno es extremadamente barato (cuesta unos pocos centavos), por lo que puede ser reemplazado por el paciente sin que represente una carga para su bolsillo”, explicaron los especialistas.
Según Bandodkar, el Centro concibe a estos tatuajes temporales midiendo continuamente los niveles de glucosa de poblaciones numerosas como otra actividad más de sus hábitos alimenticios. Datos de estas poblaciones extensas podrían ayudar a los investigadores a conocer más sobre las causas y la prevención potencial de la diabetes, la cual afecta a cientos de millones de personas y es una de las principales causas de mortalidad y discapacidad a nivel mundial.
Las personas con diabetes deben medir sus niveles de glucosa varias veces al día, utilizando dispositivos que disponen de una aguja para extraer una pequeña cantidad de sangre de la punta de un dedo. Los pacientes que evitan este monitoreo debido a que les parece incómodo o difícil de ejecutar, poseen un mayor riesgo de decremento en su salud. Por ello, los investigadores se han dado a la tarea de buscar otros métodos menos invasivos para medir la glucosa.
Los hallazgos, que fueron publicados en la revista Analytical Chemistry, muestran la descripción que Wang y sus colaboradores hacen del dispositivo flexible, que consiste de un conjunto de electrodos dispuestos cuidadosamente en un patrón específico, los cuales están impresos en papel para tatuaje temporal. Una corriente eléctrica muy ligera que es aplicada a la piel durante 10 minutos, obliga a los iones de sodio dentro del fluido intercelular a migrar hacia los electrodos del tatuaje. Estos iones transportan moléculas de glucosa que también se encuentran dentro del fluido. Posteriormente, un sensorcolocado al interior del tatuaje mide la capacidad de carga eléctrica producida por la glucosa, lo que permite determinar los niveles de glucosa totales de una persona.
“La concentración de glucosa extraída por el tatuaje no invasivo es casi cien veces más baja que el nivel correspondiente en la sangre humana […] Por lo tanto, debemos desarrollar un sensor de glucosa altamente sensible que pueda detectar esos niveles bajos de glucosa con una alta selectividad”, apuntó Bandodkar.
A diferencia de otros dispositivos similares que causan irritación en la piel, el “tatuaje sensor” de la UC San Diego evita este efecto secundario al utilizar corriente eléctrica de baja intensidad para extraer la glucosa.
Wang y sus colegas colocaron el tatuaje a siete hombres y mujeres de entre 20 y 40 años de edad que no tenían antecedentes de diabetes. Ninguno de los voluntarios reportó sentir alguna incomodidad durante la prueba del tatuaje, y solo unas cuantas personas reportaron sentir un pequeño hormigueo durante los primeros diez segundos de la prueba.
Para probar qué tan bien registró el dispositivo el incremento en los niveles de glucosa después de una comida, los voluntarios consumieron alimentos ricos en carbohidratos en el laboratorio, que incluyeron un sandwich y un refresco. El dispositivo tuvo un buen desempeño al detectar el pico de glucosa como lo hacen los sistemas de monitoreo tradicionales en los que debe pincharse un dedo.
Los investigadores destacan que el dispositivo podría ser utilizado para medir otros químicos importantes como el lactato, un metabolito que es analizado en los atletas para monitorear su actividad física. El tatuaje también podría ser utilizado algún día para probar la eficacia de un medicamento al monitorear ciertos productos proteicos en el fluido intercelular, o para detectar el consumo ilegal de drogas y alcohol. (http://www.salud.carlosslim.org/)
Vía: Universidad de California, San Diego
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