Boletín
Nº 203 - noviembre 2019
25/11/19
Científicos de Brasil desarrollan
anteojos que ayudan a controlar diabetes
Las personas que padecen de diabetes usan
un glucómetro portátil que mide el nivel de glucosa en sangre usando una gota de
sangre que deben extraer de la yema de un dedo a través de un pinchazo. Crédito
de la imagen: PhotoMIX Ltd. / Pexels. [Imagen
libre de uso].
De un vistazo
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Científicos
de Brasil trabajan en biosensores para detectar enfermedades de forma precoz
·
Los
dispositivos tienen como fin facilitar el diagnóstico y hacerlo más seguro para
el usuario
·
Un par de lentes
que mide glucosa en sangre es uno de los dispositivos fabricados con
biosensores
Por: Rodrigo
de Oliveira Andrade
Investigadores brasileños en asociación con científicos
estadounidenses han desarrollado lentes equipados con un biosensor capaz de
medir el nivel de glucosa en sangre pero usando las lágrimas, un método menos
invasivo que el tradicional.
El nivel de glucosa es un indicador usado habitualmente para
detectar la diabetes, una enfermedad que afecta a 62 millones de personas en
las Américas y a 380 millones en todo el mundo. Según la Organización Mundial
de la Salud (OMS), la
diabetes ha aumentado de manera alarmante en las últimas décadas y puede llegar
a afectar a 580 millones de personas en 2035.
Para controlar su enfermedad,
las personas que la padecen usan un glucómetro portátil que mide el nivel de
glucosa en sangre usando una gota de sangre que deben extraer de la yema de un
dedo a través de un pinchazo. Aunque pequeña, esta perforación puede repetirse
varias veces al día, es relativamente dolorosa y tiene riesgo de infección.
Ahora, el biosensor brasileño puede identificar una enzima
llamada glucosa oxidasa — ampliamente utilizada para la determinación de
glucosa libre en los fluidos corporales— usando simplemente las lágrimas,
evitando así la necesidad del pinchazo. También puede medir los niveles de
azúcar, vitaminas y alcohol en sangre.
Los biosensores son dispositivos capaces de medir reacciones
biológicas o químicas y generar una señal proporcional a la concentración de
una determinada sustancia. Cada vez con mayor frecuencia se diseñan y se
utilizan para acelerar los resultados de las pruebas de laboratorio, para
monitorear las condiciones de salud y diagnosticar y prevenir enfermedades,
incluso en algunos países en desarrollo como Brasil.
Plataforma bioelectrónica de lágrima
portátil, que integra un detector electroquímico microfluídico en una
almohadilla de puente nasal para anteojos, para el monitoreo no invasivo de
biomarcadores clave de lágrima.
Crédito de la imagen: Sempionatto et al.
Investigadores del Instituto de Física São Carlos de la
Universidad de São Paulo, junto con científicos del Departamento de
Nanoingeniería de la Universidad de California, en San Diego, desarrollaron un
dispositivo que inmoviliza la enzima sobre un electrodo acoplado a un circuito
con un flujo constante de electrones, y luego se instala en la almohadilla
nasal de los anteojos. Luego, el usuario debe generar lágrimas estimulando la
glándula lagrimal con una sustancia sensible a los ojos.
A medida que las lágrimas entran en contacto con la glucosa
oxidasa del biosensor, se altera el flujo de electrones produciendo una señal
que es registrada y procesada por el dispositivo instalado en los anteojos.
Finalmente, el dispositivo envía los resultados en tiempo real a una
computadora o teléfono inteligente.
"Las concentraciones de varios metabolitos en las lágrimas
reflejan los niveles sanguíneos del momento, lo que los convierte en un medio
atractivo para el monitoreo no invasivo de los parámetros fisiológicos", dijo SciDev.Net Laís Canniatti Brazaca,
médica e investigadora postdoctoral en el Instituto de Química de São Carlos y
una de los autores del estudio publicado enBiosensors
and Bioelectronics.
Además del dolor, el biosensor podría "disminuir el riesgo
de infecciones en personas que usan un glucómetro con frecuencia", señaló
Brazaca.
La experta detalló que el dispositivo también es capaz de
medir los niveles de vitaminas y alcohol en la sangre "simplemente cambiando el
electrodo acoplado a las almohadillas nasales de los anteojos, ya que cada
dispositivo contiene una enzima diferente y, por lo tanto, solo toma un tipo de
medida".
Utilizando el mismo enfoque, un equipo de investigadores del
Instituto Químico de la Universidad Estatal de São Paulo también creó un
biosensor capaz de detectar y cuantificar proteínas biomarcadoras para el
diagnóstico clínico de enfermedades olvidadas y enfermedades degenerativas
crónicas, como ciertos tipos de cáncer.
"La idea es realizar
el examen con solo una gota de sangre en el dispositivo", dice Paulo Roberto
Bueno, ingeniero de materiales en el Instituto Químico de la Universidad
Estatal de São Paulo.
Este enfoque simple podría mejorar el diagnóstico de
enfermedades durante una consulta médica o ser administrado por los propios
usuarios en el hogar, ayudado por softwares de inteligencia artificial.
Este grupo espera comercializar el nuevo dispositivo dentro de
tres años. En el caso del biosensor acoplado a los anteojos, por el momento no
hay pronósticos para que el dispositivo llegue al mercado.
En ese sentido, Cleverton Pirich, bioquímico de la
Universidad Federal de Paraná, Brasil, dijo a SciDev.Net que aunque los beneficios de los biosensores para
mejorar la calidad de vida y la salud humana se conocen desde hace tiempo,
todavía queda un largo camino por recorrer hasta que estos dispositivos se
produzcan y comercialicen a gran escala, al menos en Brasil.
Sin embargo, argumenta que estos dispositivos tienen un gran
potencial para diagnosticar y prevenir enfermedades desatendidas con alta
incidencia en países subdesarrollados o incluso para trastornos genéticos que
pueden diagnosticarse rápido o incluso antes del nacimiento.