Biosensores transparentes integradas en lentes de contacto podrían permitir pronto a médicos y pacientes controlar los niveles de glucosa en sangre y otros signos reveladores de enfermedades sin necesidad de pruebas invasivas. Los científicos afirman que las lentes biosensoriales, basadas en la tecnología que ha llevado al desarrollo de teléfonos inteligentes con pantallas más nítidas, también podrían utilizarse para controlar el consumo de medicamentos o servir como sistema de detección precoz del cáncer y otras enfermedades graves.Imagen tomada de: http://www.biosciencetechnology.com/news/2017/04/bio-sensing-contact-lens-could-someday-measure-blood-glucose-other-bodily-functions Los investigadores presentarán hoy su trabajo en la 253.ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Americana (ACS). La ACS, la sociedad científica más grande del mundo, celebra la reunión aquí hasta el jueves. Cuenta con más de 14 000 presentaciones sobre una amplia gama de temas científicos.
“Probablemente, estos biosensores no acabarán con los laboratorios de análisis de sangre”, afirma Gregory S. Herman, doctor en Filosofía. “Pero creo que podemos realizar muchos diagnósticos utilizando la información que se puede extraer de las lágrimas del ojo”.”
Herman concibió por primera vez la idea de utilizar la biodetección mientras trabajaba en la industria. Allí, él y dos colegas inventaron un compuesto formado por óxido de indio, galio y zinc (IGZO). Este semiconductor revolucionó la electrónica, ya que ofrecía a los consumidores pantallas de mayor resolución en televisores, teléfonos inteligentes y tabletas, al tiempo que ahorraba energía y mejoraba la sensibilidad de las pantallas táctiles.
Después de mudarse a la Universidad Estatal de Oregón en 2009, Herman comenzó a investigar las aplicaciones biomédicas de esta tecnología. En particular, quería encontrar una forma de ayudar a las personas con diabetes a controlar de manera continua y más eficiente sus niveles de glucosa en sangre mediante lentes de contacto con biosensores.
Continuo monitoreo de glucosa En lugar del método de punción y prueba, ayuda a reducir el riesgo de problemas de salud relacionados con la diabetes, afirma Herman. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de monitorización continua de glucosa requieren la inserción de electrodos en varios puntos debajo de la piel. Esto puede ser doloroso y los electrodos pueden causar irritación o infecciones en la piel.
Herman afirma que las lentes de contacto con sensores biológicos podrían eliminar muchos de estos problemas y mejorar el cumplimiento del tratamiento, ya que los usuarios pueden sustituirlas fácilmente a diario. Además, a diferencia de los electrodos que se colocan sobre la piel, son invisibles, lo que podría ayudar a los usuarios a sentirse menos cohibidos al utilizarlas.
Para probar esta idea, Herman y sus colegas desarrollaron primero un método económico para fabricar componentes electrónicos IGZO. A continuación, utilizaron este enfoque para fabricar un biosensor que contenía una lámina transparente de transistores de efecto de campo IGZO y glucosa oxidasa, una enzima que descompone la glucosa. Cuando añadieron glucosa a la mezcla, la enzima oxidó el azúcar en sangre. Como resultado, el nivel de pH de la mezcla cambió y, a su vez, provocó cambios en la corriente eléctrica que fluía a través del transistor IGZO.
En los biosensores convencionales, estos cambios eléctricos se utilizarían para medir las concentraciones de glucosa en el líquido intersticial bajo la piel del paciente. Sin embargo, las concentraciones de glucosa son mucho más bajas en el ojo. Por lo tanto, cualquier biosensor integrado en lentes de contacto deberá ser mucho más sensible. Para abordar este problema, los investigadores crearon nanoestructuras dentro del biosensor IGZO que eran capaces de detectar concentraciones de glucosa mucho más bajas que las que se encuentran en las lágrimas.
En teoría, Herman afirma que se podrían integrar más de 2500 biosensores, cada uno de los cuales mediría una función corporal diferente, en un parche cuadrado de 1 milímetro de una lente de contacto IGZO. Una vez que estén completamente desarrollados, afirma Herman, los biosensores podrían transmitir información vital sobre la salud a teléfonos inteligentes y otros dispositivos con Wi-Fi o Bluetooth.
El equipo de Herman ya ha utilizado el sistema IGZO en catéteres para medir el ácido úrico, un indicador clave de la función renal, y está explorando la posibilidad de utilizarlo para la detección precoz del cáncer y otras enfermedades graves. Sin embargo, Herman afirma que podría pasar un año o más antes de que un prototipo de lente de contacto con biosensor esté listo para ser probado en animales.
(Crédito de la imagen: Jack Forkey/Universidad Estatal de Oregón)
Fuente: http://www.biosciencetechnology.com/news/2017/04/bio-sensing-contact-lens-could-someday-measure-blood-glucose-other-bodily-functions
Fecha: 04/06/2017
Presentado por Fomat Médico