Un sensor desarrollado por investigadores de las universidades de San Pablo (USP) y Federal de Vicosa (UFV) puede facilitar la vida de pacientes que necesitan monitorear con frecuencia biomarcadores en orina, por ejemplo, aquellos que sufren de gota y tienen que controlar los niveles de ácido úrico. El dispositivo es capaz de ofrecer esas informaciones en forma rápido y en domicilio, bastando conectarlos al Smartphone, según muestra un estudio publicado en el Chemical Engineering Journal.
Con un costo de producción inferior a 0,50 reales, el equipo contiene una tira sensora flexible con electrodos que, integrada en un analizador portátil, mide un amplio espectro de biomarcadores moleculares en tres minutos, después de recibir gotas de orina humana, sin necesidad de pasar la muestra a través de los pasos previos del tratamiento. El análisis se determina en un dispositivo móvil (smartphone, portátil o tableta) mediante comunicación inalámbrica (bluetooth).
Las pruebas realizadas durante el estudio, que contó con el apoyo de la FAPESP (proyectos 20/09587-8, 23/07686-7, 19/01777-5, 22/02164-0, 16/01919-6 y 23/00850-6 ), analizaron los niveles de ácido úrico y dopamina en orina. El primero ha sido considerado un biomarcador de varias enfermedades, entre ellas la hiperuricemia, el síndrome de Fanconi, la gota, el cáncer, el síndrome de Lesch-Nyhan y la disfunción renal, además de estrés físico y riesgos elevados de diabetes tipo 2 con alta gravedad y complicaciones.
La dopamina es un importante neuromodulador con funciones vitales en los sistemas nervioso central, renal, hormonal y cardiovascular. Los niveles anormales pueden indicar trastornos neurológicos y psiquiátricos, como esquizofrenia, depresión, adicción, enfermedad de Alzheimer y Parkinson.
El rendimiento analítico del sensor se consideró comparable al método estándar de oro (kit utilizado en laboratorios de análisis clínicos).
"La integración de sensores químicos electrónicos con dispositivos portátiles nos permite monitorear de forma continua y remota los signos vitales, niveles de metabolitos y biomarcadores clave de los pacientes en tiempo real para respaldar la salud y el bienestar", dice Paulo Augusto Raymundo-Pereira, investigador del São Instituto Carlos de Física (IFSC-USP). “La idea es que nuestro dispositivo se utilice para proporcionar información sobre el estado de salud de un individuo a niveles moleculares, allanando el camino para una amplia gama de monitoreo personalizado, análisis descentralizado, aplicaciones diagnósticas y terapéuticas, un potencial que ha quedado claro con la popularización. de autopruebas COVID-19 durante la pandemia”.
Centrarse en la sostenibilidad
Otro aspecto importante del nuevo sensor es que, a diferencia de los dispositivos de detección electrónicos portátiles existentes fabricados a partir de plásticos convencionales a base de petróleo, fue desarrollado con películas biodegradables de ácido poliláctico (PLA), ayudando a cumplir con los requisitos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) establecidos por las Naciones Unidas (ONU) en la Agenda 2030.
“El PLA es un poliéster de base biológica biodegradable, reciclable, compostable, derivado del ácido láctico y producido a partir de recursos naturales renovables mediante fermentación de polisacáridos o azúcares extraídos del maíz, trigo, patatas, caña de azúcar, arroz y remolacha azucarera”, explica Raymundo Pereira. "Lo elegimos debido a sus características intrínsecas y deseables, incluidas propiedades químicas, físicas, mecánicas, térmicas, alta resistencia, elasticidad y rigidez".
En Estados Unidos, el material ya cuenta con la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA) para aplicaciones biomédicas, incluidos stents, placas y tornillos ortopédicos, suturas absorbibles, vehículos de administración de medicamentos y películas para la prevención de enfermedades de adhesión, ingeniería de tejidos y dispositivos implantables. y contacto directo con fluidos biológicos.
“Hasta donde sabemos, el bioplástico PLA aún no se ha utilizado como sustrato o soporte para la fabricación de sensores y biosensores desechables. Nuestro estudio demostró el primer ejemplo de una tira de sensores sostenible integrada con un analizador inalámbrico portátil para una autoprueba rápida”, dice Raymundo-Pereira.
El artículo Tiras de sensores impresas flexibles y sostenibles para una autoprueba rápida y descentralizada in situ de biomarcadores urinarios integrados con un analizador inalámbrico portátil se puede leer en: www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894723035064.
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Sensor portátil permite autoanálisis de orina para detectar marcadores de enfermedades como cáncer, gota y Mal de Parkinson (82 notícias)
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