A medida que aumenta el nivel de glucosa, el “tatuaje” brilla bajo luz infrarroja, indicándole al diabético si debe aplicarse una inyección de insulina después de comer o no. Los investigadores ya probaron en ratones una versión del dispositivo para detectar sodio, y pronto comenzarán las pruebas en animales del sensor específico de glucosa.
La manera más fiable de medir azúcar en sangre es pincharse el dedo para extraer una muestra de sangre y utilizar tiritas de prueba repletas de enzimas para detectar la glucosa. En una tentativa para liberar a los diabéticos de este régimen costoso y que insume tiempo, se están desarrollando una cantidad de tecnologías originales para detectar glucosa, desde dispositivos implantados que monitorizan continuamente el azúcar en sangre y liberan insulina, hasta sensores no invasivos que detectan la glucosa a través de la piel mediante la luz infrarroja.
Heather Clark y sus colegas están desarrollando algo diseñado para funcionar entre esos dos casos extremos. El elemento consiste en micro-esferas de polímero de 120 nanómetros cubiertas de un material biocompatible. Dentro de cada una hay una tinta fluorescente y moléculas sensoras especializadas, diseñadas para detectar elementos químicos específicos tales como sodio o glucosa.
Cuando se inyecta a la piel, la molécula sensora tironea, desde el líquido intersticial que rodea a las células, al elemento químico que tiene como meta (digamos sodio), al polímero. Para compensar esta carga positiva recién adquirida del ión de sodio, una molécula de tinta libera un ión que hace que brille la molécula. Aumenta el nivel de brillo según la concentración del elemento químico seleccionado. Los científicos pueden intercambiar distintas moléculas de reconocimiento para medir distintas metas, incluso cloruro, calcio y glucosa. El rango de concentraciones que el sensor puede detectar pueden variarse alterando la proporción de los componentes, dependiendo de si es importante medir concentraciones precisas o si optan por una variabilidad más amplia.
El sensor de sodio, que podría utilizarse un día para monitorizar deshidratación, demostró éxito desde el principio en animales. Al inyectarlo a la piel del roedor, las micro-esferas se quedan tranquilas y brillan en respuesta a inyecciones salinas. Los investigadores desarrollaron un sensor de glucosa que funciona mediante un mecanismo similar. Se demostró que funciona en una solución pero no en animales.
A la larga, Clark imagina un sensor que se inyectaría a las capas superficiales de la piel, a menor profundidad que las tintas de un tatuaje “para que mude con el tiempo”, dice ella. Un monitor de florescencia, semejante a un ratón óptico, podría usarse después para medir la luz emitida por el tatuaje, y el sensor se volvería a inyectar periódicamente.
“Es único porque carece de componentes que se agoten”, dice Clark. Las tiritas de glucosa, por ejemplo, utilizan una enzima para detectar glucosa, que hay que reemplazar continuamente. “Otros monitores, incluso los nanosensores, tienen un tiempo de vida limitado, lo que hace que sea difícil implantarlos”, ella comenta.
Incluso así, a los investigadores les queda mucho por recorrer antes que el sensor se pueda probar en seres humanos. Si bien las micro-esferas no produjeron una reacción inmune en las pruebas iniciales en animales, habrá que hacer más pruebas, concluye Clark. Evaluar la respuesta inmune es especialmente importante debido a que se pueden alterar las concentraciones locales de glucosa, dice George Wilson, un químico en la University of Kansas, en Lawrence. Por ejemplo: “los macrófagos (un tipo de célula inmune) ingiere glucosa”, dice él. Wilson también advierte que numerosos factores pueden influir en la florescencia inherente a la piel, incluso color de piel y edad.