Un grupo de científicos en Japón ha desarrollado un sensor de papel con una formación de microagujas, que según ellos, pueden penetrar la piel humana sin dolor y de manera rápida para ofrecer un mejor diagnóstico para condiciones como la prediabetes.
Las microagujas son puntas tan diminutas que su tamaño se mide en micrómetros, la milésima parte de un milímetro, diseñadas sólo para perforar la capa más exterior de la piel, sin alcanzar los nervios que se ubican en la dermis.
Debido a su aplicación fácil y superficial a través de parches, las microagujas plantean una solución revolucionaria en aspectos como la toma de medicamentos e incluso la administración de vacunas, entre las que se incluye la del COVID-19.
Estas agujas son tan pequeñas que nos permitirían inyectar sustancias en zonas en las que las agujas convencionales no pueden, como los ojos o en organismos como plantas. Las podríamos usar incluso para disolver la grasa sobrante del cuerpo, lo cual sería la manera artificial menos dolorosa de perder peso.
Con todo el potencial que tienen, no es raro que se estudie su uso en el diagnóstico de enfermedades, lo cual es el enfoque que le han dado los científicos en Japón.
En un estudio reciente liderado por el diseñador e ingeniero de microagujas de la Universidad de Tokio Beomjoon Kim, científicos investigaron como hacer que una formación de microagujas pudiera analizar de manera rápida y fácil el fluido intersticial (ISF por sus siglas en inglés) de la epidermis, con el fin de disminuir nuestra confianza en las jeringas hipodérmicas convencionales, mucho más invasivas y dolorosas y que requieren entrenamiento para su uso.
“Hemos superado este problema desarrollando una forma de combinar microagujas porosas con sensores basados en papel”, dice Kim. “El resultado es de bajo costo, desechable y no requiere ningún instrumento adicional”.
Para hacer el sensor de microagujas los científicos vertieron una mezcla derretida de polímero y sal en cavidades con forma cónica.
Una vez solidificadas, las agujas fueron tratadas con una solución que las hizo porosas, al remover su contenido de sal y luego las fijaron a un pequeño parche de papel atado a un detector de glucosa, algo que el equipo asegura que no se ha hecho antes, acelerando el proceso manual de extraer muestras de ISF de las agujas.
La idea es que cuando los picos diminutos y porosos se inyectan en la epidermis, sus poros abiertos absorben líquido en el líquido intersticial, que contiene muchos biomarcadores. En la configuración experimental del equipo, el biomarcador previsto es la glucosa, que teóricamente fluiría desde las microagujas porosas al papel y luego al sensor de glucosa.
Hasta ahora, el dispositivo solo se ha probado en el laboratorio en gel hecho de agarosa, pero al probar las microagujas funcionaron como se esperaba, con el sensor detectando los niveles de glucosa en la muestra de gel.
“Los resultados muestran un cambio de color claro debido a la diferencia en la concentración de glucosa”, explican los autores en su artículo.
“El dispositivo fabricado puede identificar a los diabéticos, haciéndolo adecuado para el diagnóstico de POC… esperamos que pueda ofrecer [una] plataforma útil para [un] dispositivo de diagnóstico mínimamente invasivo”.
Los científicos ahora tienen la intención de probar más su prueba de concepto, realizando experimentos con participantes humanos, para confirmar que funciona como esperan en condiciones de diagnóstico del mundo real.
Si lo hace, en el futuro podríamos estar mirando mucho más que solo el monitoreo de la glucosa, y todo sin derramar una sola gota de sangre.
“Por supuesto, las pruebas de prediabetes son solo una aplicación de la tecnología”, dice el primer autor y candidato a doctorado Hakjae Lee.
“El sensor basado en papel puede variar según el biomarcador que desee controlar”.
Fuente: Medical Devices & Sensors a través de Science Alert.
