Tatuaje de control de la glucosa para diabéticos

Un curioso nanosensor permite detectar la glucosa

Es la vuelta de tuerca de la medicina a un arte ancestral. Científicos del Laboratorio Draper de Cambridge están desarrollando un nanosensor que puede inyectarse en la piel, como la tinta de un tatuaje, para controlar los niveles de azúcar en sangre. A medida que aumenta el nivel de glucosa, el "tatuaje" se vuelve fluorescente bajo la luz infrarroja, avisando si el diabético debe o no inyectarse insulina después de comer. Los investigadores ya han realizado pruebas de la versión sensible al sodio en ratones, y pronto se ensayará el sensor de glucosa en animales.

Los medidores disponibles utilizan fotómetros de reflectancia que miden la luz reflejada en una tira reactiva después de que ésta haya sufrido una reacción química. También hay medidores electroquímicos, que miden la corriente eléctrica producida por la sangre en la punta de la tira reactiva. En un intento de liberar a los diabéticos de la molestia de pincharse el dedo y ahorrar tiempo, se están desarrollando sensores de glucosa, desde dispositivos implantables que controlan continuamente la cantidad de glucosa en la sangre, hasta sensores no invasivos que detectan la glucosa a través de la piel mediante luz infrarroja.

Heather Clark y sus colegas están desarrollando algo que puede funcionar entre los dos extremos. El material consiste en 120 microesferas de polímero de tamaño nanométrico recubiertas de un material biocompatible. Dentro de cada perla hay un tinte fluorescente y un sensor molecular especializado, diseñado para detectar sustancias químicas específicas como el sodio y la glucosa.

Cuando se inyecta en la piel, la molécula sensora arrastra el objetivo químico, en este caso el sodio, hacia el polímero del líquido intersticial, que rodea las células. Para compensar la nueva adquisición de carga positiva del ion sodio, una molécula de colorante libera un ion positivo, provocando la fluorescencia de la molécula. El nivel de fluorescencia aumenta con la concentración de la sustancia química diana. Los científicos pueden cambiar las células de reconocimiento para medir distintos objetivos, como el cloro, el calcio y la glucosa. El rango de concentraciones que puede detectar el sensor puede variarse cambiando la proporción de los componentes, dependiendo de si es importante medir concentraciones precisas o una variabilidad más amplia.

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El sensor de sodio, que algún día podría utilizarse para vigilar la deshidratación, ha demostrado su eficacia en ensayos con animales. Cuando se inyectan en la piel de los roedores, las perlas se vuelven fluorescentes en respuesta a la inyección de suero salino. Los investigadores desarrollaron un sensor de glucosa que funciona con un mecanismo similar. Ha dado resultados en una solución, pero aún no se ha probado en animales.
A largo plazo, Clark imagina un sensor que pueda inyectarse en las capas superficiales de la piel, a menor profundidad que la tinta del tatuaje "de modo que se expulse con el paso del tiempo", afirma. Entonces se utilizaría un monitor de fluorescencia, similar a un ratón óptico, para medir la luz emitida por el tatuaje, y el sensor se reinyectaría periódicamente.

Es único porque no tiene ningún componente que utilizar", dice Clark. Las tiras de glucosa, por ejemplo, utilizan una enzima para detectar la glucosa, que hay que volver a colocar continuamente. "Otros monitores, incluso los nanosensores, tienen una vida útil limitada, lo que dificulta su implantación", afirma.

Sin embargo, a los investigadores aún les queda un largo camino por recorrer antes de que el sensor esté listo para ser probado en humanos con diabetes. Aunque las microesferas no parecen haber desencadenado una reacción inmunitaria en los ensayos iniciales con animales, es necesario realizar más estudios, afirma Clark. Evaluar la respuesta inmunitaria es especialmente importante porque puede alterar las concentraciones locales de glucosa, dice George Wilson, químico de la Universidad de Kansas en Lawrance. Por ejemplo, "los macrófagos (un tipo de célula inmunitaria) ingieren glucosa", afirma. Wilson también advierte de que hay varios factores que pueden influir en la fluorescencia de la piel, como el color y la edad.