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Esta pulsera puede diagnosticar la fibrosis quística

A diferencia de los anticuados recolectores de sudor, el nuevo dispositivo no requiere que los pacientes permanezcan quietos durante mucho tiempo mientras el sudor se acumula en los colectores.
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Fecha de publicació: 18/04/2017, 13:09 h | (48) veces leída
Un sensor de sudor portátil tipo pulsera podría transformar el diagnóstico y la evaluación de fármacos para la fibrosis quística (FQ), la diabetes y otras enfermedades. El sensor recoge el sudor, mide sus componentes moleculares y luego transmite electrónicamente los resultados para su análisis y diagnóstico, según un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en colaboración con la Universidad de California-Berkeley, en Estados Unidos.
A diferencia de los anticuados recolectores de sudor, el nuevo dispositivo no requiere que los pacientes permanezcan quietos durante mucho tiempo mientras el sudor se acumula en los colectores. "Es un gran paso adelante", afirma Carlos Milla, profesor asociado de Pediatría en Stanford y cuyo trabajo con Ronald Davis, profesor de Bioquímica y Genética de Stanford se publica en la edición digital de este lunes de 'Proceedings of the National Academy of Sciences'. El exinvestigador postdoctoral de Stanford Sam Emaminejad y el post-doctorado de la UC-Berkeley Wei Gao son co-autores principales.
El sistema de dos partes de sensores flexibles y microprocesadores se pega a la piel, estimula las glándulas sudoríparas y luego detecta la presencia de diferentes moléculas e iones basados en sus señales eléctricas. Cuanto más cloruro hay en el sudor, por ejemplo, más tensión eléctrica se genera en la superficie del sensor. El equipo usó el sensor de sudor portátil en estudios separados para detectar los niveles de iones cloruro -niveles elevados son un indicador de fibrosis quística-- y para comparar los niveles de glucosa en el sudor con los de la sangre. Los niveles altos de glucosa en la sangre pueden indicar la diabetes.
Los métodos convencionales para diagnosticar la fibrosis quística --una enfermedad genética que hace que el moco se acumule en los pulmones, el páncreas y otros órganos-- requieren que los pacientes visiten un centro especializado y se queden quietos mientras los electrodos estimulan las glándulas sudoríparas de la piel para proporcionar sudor para la prueba.
Los electrodos pueden ser molestos, especialmente para los niños, en los que la fibrosis quística se diagnostica con más frecuencia, según Milla. Los niños tienen que sentarse y estarse quietos durante 30 minutos mientras un instrumento unido a su piel recoge sudor; pero incluso después de eso, la prueba no ha terminado. Las familias esperan mientras un laboratorio mide los iones cloruro en el sudor para determinar si el niño tiene fibrosis quística.
Milla señala que este método engorroso no ha cambiado en 70 años. En comparación, el sensor portátil de sudor estimula la piel para producir pequeñas cantidades de sudor, evalúa rápidamente el contenido y transmite los datos a través de un teléfono móvil a un servidor que puede analizar los resultados. La prueba se realiza a la vez y en tiempo real, apunta Milla, lo que hace que sea mucho más fácil para las familias obtener la evaluación de sus niños.
Además, las personas que viven en comunidades desatendidas o en aldeas apartadas en los países en desarrollo, donde las pruebas convencionales no están disponibles, podrían beneficiarse de un sensor de sudor portátil y autónomo, dice. El dispositivo portátil es robusto y se puede realizar con un teléfono inteligente, que puede enviar mediciones a una nube y recibir un resultado de vuelta después de la revisión en un centro especializado.
SIN NECESIDAD DE PERSONAL MÉDICO
El diagnóstico de la fibrosis quística, así como otros tipos de diagnósticos, podría realizarse sin la necesidad de un personal de médicos capacitados en servicio y un laboratorio bien equipado. "Puedes obtener una lectura en cualquier parte del mundo", afirma Milla. El sensor no es sólo para el diagnóstico y la supervisión, sino que también podría utilizarse para ayudar con el desarrollo de fármacos y la personalización de fármacos.
La fibrosis quística es causada por cualquiera de cientos de diferentes mutaciones en el gen de la fibrosis quística, por lo que es posible utilizar el sensor para determinar qué fármacos funcionan mejor para qué mutaciones. "Los fármacos de la FQ funcionan en sólo una parte de los pacientes --dice Emaminejad, ahora profesor asistente de Ingeniería Eléctrica en la UCLA--. Si se usa el sensor de sudor portátil con las personas en las investigaciones clínicas de medicamentos, podríamos tener una visión mucho mejor de cómo sus iones de cloruro suben y bajan en respuesta a un fármaco".
Para este estudio, el equipo de investigación también midió los niveles de glucosa en el sudor, que corresponden a los niveles de glucosa en sangre, lo que hace que el dispositivo sea potencialmente útil para monitorear la pre-diabetes y la diabetes. Pero la tecnología también puede emplearse para medir otros componentes moleculares del sudor, como los iones sodio y potasio y el lactato. Se puede emplear la plataforma para medir prácticamente cualquier cosa que se encuentre en el sudor.
"El sudor es muy sensible a las aplicaciones portátiles y una rica fuente de información", destaca Davis. El equipo ahora está trabajando en estudios clínicos a gran escala para buscar correlaciones entre las lecturas del sensor del sudor y la salud. "A largo plazo, queremos integrarlo en un formato de 'smartwatch' para una amplia vigilancia de la población", adelanta Emaminejad.

Un sensor de sudor portátil tipo pulsera podría transformar el diagnóstico y la evaluación de fármacos para la fibrosis quística (FQ), la diabetes y otras enfermedades. El sensor recoge el sudor, mide sus componentes moleculares y luego transmite electrónicamente los resultados para su análisis y diagnóstico, según un estudio realizado por investigadores de la Facultad de Medicina de la Universidad de Stanford, en colaboración con la Universidad de California-Berkeley, en Estados Unidos.

A diferencia de los anticuados recolectores de sudor, el nuevo dispositivo no requiere que los pacientes permanezcan quietos durante mucho tiempo mientras el sudor se acumula en los colectores. "Es un gran paso adelante", afirma Carlos Milla, profesor asociado de Pediatría en Stanford y cuyo trabajo con Ronald Davis, profesor de Bioquímica y Genética de Stanford se publica en la edición digital de este lunes de 'Proceedings of the National Academy of Sciences'. El exinvestigador postdoctoral de Stanford Sam Emaminejad y el post-doctorado de la UC-Berkeley Wei Gao son co-autores principales.

El sistema de dos partes de sensores flexibles y microprocesadores se pega a la piel, estimula las glándulas sudoríparas y luego detecta la presencia de diferentes moléculas e iones basados en sus señales eléctricas. Cuanto más cloruro hay en el sudor, por ejemplo, más tensión eléctrica se genera en la superficie del sensor. El equipo usó el sensor de sudor portátil en estudios separados para detectar los niveles de iones cloruro -niveles elevados son un indicador de fibrosis quística-- y para comparar los niveles de glucosa en el sudor con los de la sangre. Los niveles altos de glucosa en la sangre pueden indicar la diabetes.

Los métodos convencionales para diagnosticar la fibrosis quística --una enfermedad genética que hace que el moco se acumule en los pulmones, el páncreas y otros órganos-- requieren que los pacientes visiten un centro especializado y se queden quietos mientras los electrodos estimulan las glándulas sudoríparas de la piel para proporcionar sudor para la prueba.

Los electrodos pueden ser molestos, especialmente para los niños, en los que la fibrosis quística se diagnostica con más frecuencia, según Milla. Los niños tienen que sentarse y estarse quietos durante 30 minutos mientras un instrumento unido a su piel recoge sudor; pero incluso después de eso, la prueba no ha terminado. Las familias esperan mientras un laboratorio mide los iones cloruro en el sudor para determinar si el niño tiene fibrosis quística.

Milla señala que este método engorroso no ha cambiado en 70 años. En comparación, el sensor portátil de sudor estimula la piel para producir pequeñas cantidades de sudor, evalúa rápidamente el contenido y transmite los datos a través de un teléfono móvil a un servidor que puede analizar los resultados. La prueba se realiza a la vez y en tiempo real, apunta Milla, lo que hace que sea mucho más fácil para las familias obtener la evaluación de sus niños.

Además, las personas que viven en comunidades desatendidas o en aldeas apartadas en los países en desarrollo, donde las pruebas convencionales no están disponibles, podrían beneficiarse de un sensor de sudor portátil y autónomo, dice. El dispositivo portátil es robusto y se puede realizar con un teléfono inteligente, que puede enviar mediciones a una nube y recibir un resultado de vuelta después de la revisión en un centro especializado.

SIN NECESIDAD DE PERSONAL MÉDICO

El diagnóstico de la fibrosis quística, así como otros tipos de diagnósticos, podría realizarse sin la necesidad de un personal de médicos capacitados en servicio y un laboratorio bien equipado. "Puedes obtener una lectura en cualquier parte del mundo", afirma Milla. El sensor no es sólo para el diagnóstico y la supervisión, sino que también podría utilizarse para ayudar con el desarrollo de fármacos y la personalización de fármacos.

La fibrosis quística es causada por cualquiera de cientos de diferentes mutaciones en el gen de la fibrosis quística, por lo que es posible utilizar el sensor para determinar qué fármacos funcionan mejor para qué mutaciones. "Los fármacos de la FQ funcionan en sólo una parte de los pacientes --dice Emaminejad, ahora profesor asistente de Ingeniería Eléctrica en la UCLA--. Si se usa el sensor de sudor portátil con las personas en las investigaciones clínicas de medicamentos, podríamos tener una visión mucho mejor de cómo sus iones de cloruro suben y bajan en respuesta a un fármaco".

Para este estudio, el equipo de investigación también midió los niveles de glucosa en el sudor, que corresponden a los niveles de glucosa en sangre, lo que hace que el dispositivo sea potencialmente útil para monitorear la pre-diabetes y la diabetes. Pero la tecnología también puede emplearse para medir otros componentes moleculares del sudor, como los iones sodio y potasio y el lactato. Se puede emplear la plataforma para medir prácticamente cualquier cosa que se encuentre en el sudor.

"El sudor es muy sensible a las aplicaciones portátiles y una rica fuente de información", destaca Davis. El equipo ahora está trabajando en estudios clínicos a gran escala para buscar correlaciones entre las lecturas del sensor del sudor y la salud. "A largo plazo, queremos integrarlo en un formato de 'smartwatch' para una amplia vigilancia de la población", adelanta Emaminejad.





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