Lentes de contacto para el control de la glucosa en sangre: el futuro del tratamiento de la diabetes
Una lente de contacto para medir la glucosa en sangre podría permitir pronto a médicos y pacientes controlar los niveles de glucosa y otros indicadores vitales de salud sin necesidad de pruebas invasivas. Los científicos afirman que estas lentes con sensores biológicos, basadas en la tecnología que condujo al desarrollo de teléfonos inteligentes con pantallas más nítidas, también podrían utilizarse para controlar el consumo de drogas o servir como sistema de detección temprana del cáncer y otras enfermedades graves.
Los investigadores presentaron su trabajo en la 253.ª Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense, la sociedad científica más grande del mundo, en la que se realizaron más de 14 000 presentaciones sobre una amplia variedad de temas científicos.
La ciencia detrás de las lentes de contacto para el control de la glucosa en sangre
“Probablemente, estos biosensores no acabarán con los laboratorios de análisis de sangre”, afirmó el Dr. Gregory S. Herman. “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 la biosensórica mientras trabajaba en la industria, donde él y dos colegas inventaron un compuesto a base de óxido de indio, galio y zinc. Este semiconductor revolucionó la electrónica, ya que permitió ofrecer 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.
Tras incorporarse a la Universidad Estatal de Oregón en 2009, Herman comenzó a investigar las aplicaciones biomédicas de esta tecnología; en concreto, se dedicó a desarrollar unas lentes de contacto para medir la glucosa en sangre, con el fin de ayudar a las personas con diabetes a controlar de forma continua y más eficaz sus niveles de glucosa.
Por qué es importante la monitorización continua de la glucosa
La monitorización continua de la glucosa, a diferencia del método tradicional de pinchazos y análisis, ayuda a reducir el riesgo de problemas de salud relacionados con la diabetes. Sin embargo, la mayoría de los sistemas de monitorización continua de la glucosa requieren la inserción de electrodos bajo la piel, lo que puede resultar doloroso y provocar irritación cutánea o infecciones.
Unas lentes de contacto para medir la glucosa en sangre podrían resolver muchos de estos problemas. Los usuarios pueden cambiarse las lentes fácilmente cada día y, a diferencia de los electrodos cutáneos, son invisibles, lo que ayuda a los usuarios a sentirse más cómodos a la hora de controlar su enfermedad.
Cómo funciona el biosensor
Para desarrollar las lentes de contacto para el control de la glucosa en sangre, Herman y sus colegas crearon primero un método económico para fabricar componentes electrónicos de IGZO. A continuación, fabricaron un biosensor que contenía una lámina transparente de transistores de efecto de campo de IGZO y glucosa oxidasa, una enzima que descompone la glucosa. Al añadir glucosa, la enzima oxidaba el azúcar en sangre, lo que alteraba el nivel de pH y provocaba cambios en la corriente eléctrica que atravesaba el transistor.
Dado que las concentraciones de glucosa son mucho más bajas en el ojo que bajo la piel, el equipo creó nanoestructuras dentro del biosensor capaces de detectar concentraciones de glucosa mucho más bajas que las que se encuentran en las lágrimas, lo que hace que las lentes de contacto para el control de la glucosa en sangre sean lo suficientemente sensibles como para su uso en la vida cotidiana.
En teoría, se podrían integrar más de 2500 biosensores —cada uno de los cuales mide una función corporal diferente— en un parche de 1 milímetro cuadrado de una lente de contacto IGZO. Una vez que estén completamente desarrollados, los biosensores podrían transmitir información vital sobre la salud a teléfonos inteligentes y otros dispositivos con conexión Wi-Fi o Bluetooth.
Más allá de la diabetes: aplicaciones más amplias
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 su potencial para la detección temprana del cáncer y otras enfermedades graves. Sin embargo, podría pasar un año o más antes de que un prototipo de lente de contacto para medir la glucosa en sangre esté listo para las pruebas en animales.
Este tipo de innovación en el monitoreo continuo se alinea estrechamente con la tendencia general hacia la medicina personalizada y la prestación descentralizada de servicios de salud. Para obtener más información sobre cómo los nuevos tratamientos pasan de la investigación al uso clínico, nuestro Introducción a los ensayos clínicos explica todo el proceso de desarrollo.
Para quienes padecen diabetes y desean conocer mejor esta enfermedad, nuestro artículo sobre tipos de diabetes ofrece una visión general completa de las causas, el diagnóstico y las estrategias de tratamiento.
Según el Asociación Americana de Diabetes, la monitorización continua de la glucosa es una de las herramientas más eficaces para mejorar el control de la glucemia, por lo que avances como las lentes de contacto para medir la glucosa en sangre suponen un gran paso adelante para millones de pacientes.
Crédito de la imagen: Jack Forkey/Universidad Estatal de Oregón Fuente: BioScience Technology | Publicado: 6 de abril de 2017