En un estudio publicado en la revista Small, los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio (Estados Unidos) muestran que un biosensor impermeable desarrollado en la institución reúne una “combinación de características sin precedentes” que le permite identificar cambios en las concentraciones de diversas sustancias químicas en el cuerpo y enviar los resultados en tiempo real.
El dispositivo podría ser especialmente útil en casos de lesiones traumáticas en el cerebro, pues algunos daños secundarios se detectan por las alteraciones en las concentraciones de iones de sodio y potasio en el líquido cefalorraquídeo del cerebro. Otro punto a favor del biosensor es su tamaño: su potencial está contenido en un chip flexible y más delgado que un cabello humano, lo que lo hace mínimamente invasivo para su uso en el cerebro.
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“Queremos un biosensor que sea capaz de monitorizar continuamente los tejidos cerebrales para detectar cambios en las concentraciones de iones en el líquido cefalorraquídeo”, indicaron los investigadores. Además señalaron que las modificaciones antes mencionadas suelen ser indicio de complicaciones de las lesiones, pero no siempre se detectan de forma termprana.
En su interior, el biosensor tiene componentes electrónicos -conocidos como transistores de efecto de campo- que al detectar la sustancia química de interés, producen señales eléctricas que pueden ser detectadas y analizadas fuera del cuerpo humano. A diferencia de otros biosensores, el reto con el dispositivo es mantenerlo protegido de los fluidos cerebrales, aspecto que fue resuelto en este estudio con un encapsulado impermeable hecho con una fina película de dióxido de silicio que funcionó como material de barrera.
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Así se midió el funcionamiento del biosensor
Los investigadores probaron el biosensor en una solución artificial que crearon para imitar el líquido cefalorraquídeo y descubrieron que podía detectar con precisión los cambios en los niveles de iones de potasio y sodio que son importantes en la lesión cerebral traumática. Además de las pruebas con el líquido cefalorraquídeo artificial, el equipo también probó el biosensor en suero sanguíneo humano, en el que controlaron con éxito los niveles de pH.
Aunque el chip funcionó, el mayor inconveniente detectado por los investigadores es que los elementos químicos de detección solo funcionarían durante un par de semanas. Otras cuestiones que deben resolverse antes de evaluar su funcionamiento en seres humanos son la respuesta de los tejidos biológicos al sensor durante un periodo prolongado y cómo producir los biosensores en masa.
“Creemos que la captura y el análisis de datos sanitarios que podríamos conseguir con los biosensores son cruciales para el seguimiento de las condiciones de salud de larga duración para la intervención temprana y el tratamiento de las enfermedades”, asevera el equipo investigador.
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