Medicina

Biosensores bajo la piel para monitoreo a distancia

Así lo han anunciado los creadores del singular sistema, un equipo de ingenieros químicos de la Universidad Estatal de Pensilvania.

"Se nos consultó sobre si podíamos desarrollar biosensores para monitorear el metabolismo de las tropas", explica el Dr. Michael Pishko, profesor de ingeniería química y de ciencia de materiales e ingeniería. Haciendo un seguimiento de glucosa, oxígeno, lactosa y piruvato, el ejército de los Estados Unidos espera poder evaluar la salud metabólica de los soldados en el campo de operaciones y mejorar la atención a los heridos.

Los colaboradores de Pishko, Amos M. Mugweru y Becky Clark, diseñaron un sensor implantable de glucosa a base de moléculas de glucosa oxidasa (la enzima que reacciona con la glucosa) inmovilizadas en una película fotopolimerizada y estampada microlitográficamente. El polímero intercambia electrones con la glucosa oxidasa para producir una corriente, cuya señal puede ser evaluada a distancia. Hasta ahora, los ensayos están dando buen resultado. Las enzimas atrapadas en estas películas de polímero conteniendo hidrogeles biocompatibles muestran buena estabilidad y sensibilidad.

"No podemos hacer los sensores muy pequeños, porque necesitan ser lo suficientemente grandes para manipularlos y también deben ser lo bastante robustos para ser insertados sin arquearse o quebrarse", detalla Pishko. "Queremos tener de dos a cuatro sensores por indicador a fin de que la señal sea verificable y viable aún si un sensor falla".

Los sensores podrían ser agrupados en conjuntos dependiendo del metabolito a ser vigilado.

El ejército tiene interés en controlar glucosa, piruvato, lactato y oxígeno para un cuadro metabólico global, de modo que serían necesarios cuatro juegos separados de sensores, cada uno individualmente direccionable. El personal en un campamento base distante podría hacer un seguimiento de la salud de los soldados y retransmitir la información. Estas lecturas metabólicas también ayudarían a los médicos a decidir a quién tratar primero y a evaluar la severidad de las lesiones.

Los sensores individuales también tienen su lugar. Los investigadores están trabajando con la Fundación de Diabetes Juvenil para preparar sensores de glucosa. A los fisiólogos del ejercicio les gustaría supervisar lactato como una medida de trabajo muscular. A los pediatras también les gustaría vigilar las funciones de algunos recién nacidos.

"El cuerpo es hostil a este tipo de injerto, y los sensores se acabarían desgastando, por lo que no pueden funcionar demasiado tiempo", explica Pishko. "De todos modos, para estas aplicaciones, los sensores sólo necesitan operar durante un corto tiempo. Incluso para los soldados, entre 24 y 72 horas es suficiente".


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