Investigadores de la University of Pittsburgh han desarrollado biosensores vestibles capaces de detectar anticuerpos en diez minutos sin extraer sangre. El trabajo, publicado en Analytical Chemistry, describe sensores diseñados para identificar anticuerpos contra virus como SARS-CoV-2 y H1N1. El proyecto fue dirigido por Alexander Star, profesor de química; Amir Amiri, estudiante de posgrado, es el primer autor del artículo.
Los sensores se fabricaron uniendo antígenos virales a nanotubos de carbono. Los nanotubos, aproximadamente 100.000 veces más pequeños que un cabello humano, conducen la electricidad. Cuando un anticuerpo que hace juego se une al antígeno en el nanotubo, cambian las propiedades eléctricas y el sensor indica la presencia del anticuerpo. Cada sensor usa medio voltio y tiene apenas 2.6 milímetros cuadrados.
Pruebas realizadas por un equipo del departamento de dermatología de Pitt Medicine mostraron que los sensores son nueve órdenes de magnitud más sensibles que pruebas clínicas comunes como ELISA, lo que permite detectar trazas y concentraciones clínicamente relevantes. Los sensores miden anticuerpos en el fluido intersticial, el líquido que rodea las células de la piel y contiene muchas de las mismas proteínas que la sangre.
Los investigadores exploran combinar los sensores con arreglos de microneedles: parches indoloros con agujas de menos de un milímetro que alcanzan el fluido intersticial sin tocar los nervios. Esos arreglos pueden recoger fluido o actuar como parches disolubles para administrar fármacos, y son adecuados para los diminutos sensores. Entre las aplicaciones posibles figuran:
- detección de una infección activa;
- vigilancia de la eficacia de una vacunación;
- monitorización continua para personalizar tratamientos, como la dosificación de refuerzos o de anticuerpos terapéuticos;
- detección de alérgenos u otras infecciones.
Investigadores como Stephen Balmert, Ashish Dhayani y Louis D. Falo Jr. participan en el trabajo desde el departamento de dermatología y señalan el potencial de diagnósticos en el punto de atención y de monitorización en tiempo real.
Palabras difíciles
- biosensor — dispositivo que detecta sustancias biológicasbiosensores
- vestible — objeto que se puede llevar puesto en el cuerpovestibles
- anticuerpo — proteína del sistema inmunitario que reconoce antígenosanticuerpos
- nanotubo — estructura tubular muy pequeña que conduce electricidadnanotubos de carbono, nanotubos
- fluido intersticial — líquido que rodea las células de la piel
- vigilancia — seguimiento continuo para ver eficacia o problemas
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Preguntas de discusión
- ¿Crees que estos sensores vestibles podrían reemplazar análisis de sangre en algunos casos? ¿Por qué sí o por qué no?
- ¿Qué beneficios concretos podría aportar la monitorización continua con estos sensores para pacientes vacunados o que reciben anticuerpos terapéuticos?
- ¿Qué retos técnicos, éticos o prácticos imaginas para usar parches con microneedles y estos sensores en la población general?
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