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Un dispositivo de monitoreo de sangre inspirado en mosquitos

El mosquito es responsable de más muertes que cualquier otro animal en la tierra, gracias a su hábito de propagar enfermedades como la malaria y el dengue. Pero estudiar el jab chupador de sangre del mosquito podría ayudar a los científicos a salvar vidas en riesgo de otra enfermedad: la diabetes.

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Investigadores de la Universidad de Calgary en Canadá han desarrollado un "e-mosquito", un dispositivo que perfora la piel como las piezas bucales de un mosquito y extrae una pequeña cantidad de sangre de un capilar para usar para la prueba de glucosa. Integrado en una banda similar a un reloj, el e-mosquito se puede programar para pinchar automáticamente la piel varias veces al día y analizar los resultados, aliviando a las personas con diabetes de la necesidad de analizar su glucosa en sangre de la manera tradicional, al meter el dedo y limpiando la sangre en una tira reactiva. Las personas con diabetes deben controlar cuidadosamente sus niveles de azúcar en la sangre; Las personas con diabetes tipo 1 a veces se pinchan los dedos hasta ocho veces al día.

"La idea es deshacerse por completo del pinchazo y la logística en torno al pinchazo, que son realmente molestos", dice Martin Mintchev, investigador principal del proyecto. "Para los niños, en particular, y los ancianos y las personas ciegas, este es un ejercicio muy engorroso varias veces al día".

Mintchev y su equipo han estado trabajando en el mosquito electrónico durante una década. El material que utilizaron originalmente para el actuador, la parte del dispositivo que mueve la aguja, lo hizo grande y voluminoso. Pero la invención de un nuevo material llamado aleación con memoria de forma, un metal compuesto que se contrae o se expande con corriente eléctrica, demostró ser una bendición. Una pequeña cantidad de aleación con memoria de forma puede proporcionar una fuerza fuerte, lo que permitió al equipo miniaturizar el dispositivo a su tamaño actual de reloj.

"Puede penetrar en la piel con mucha mayor fuerza, mayor capacidad de control y un uso mínimo de electricidad", dice Mintchev. Además, como una picadura de mosquito, es casi indoloro.

emosquito.jpg Una representación de la construcción del e-mosquito. (Universidad de Calgary)

El prototipo actual consiste en una parte superior de "reloj" con el actuador, una batería y pantalla LED y varios otros componentes, con un cartucho inferior conectado con la aguja y las tiras reactivas. Aunque el prototipo actual se ajusta a la muñeca, en teoría el dispositivo podría estar atado a casi cualquier parte del cuerpo. Sin embargo, habrá desafíos antes de que el dispositivo esté listo para el mercado. En este momento, si bien el e-mosquito puede golpear confiablemente un capilar, no siempre trae suficiente sangre a la superficie para la prueba. En este sentido, es realmente similar a un mosquito, que rara vez deja un charco de sangre en la superficie de la piel. Mintchev y su equipo podrían equipar el dispositivo con una aguja más grande, pero eso derrotaría la idea de que el dispositivo sea pequeño e indoloro. Entonces, lo que esperan hacer es desarrollar una aguja que también sirva como sensor. La aguja penetraría en la piel y el sensor verificaría la sangre mientras aún está incrustada, luego transmitirá los resultados de forma inalámbrica.

"La tecnología de hoy tiene la capacidad de hacer esto", dice Mintchev. "Requiere un poco más de trabajo de nosotros, por supuesto".

También están interesados ​​en ver si el dispositivo puede funcionar junto con un páncreas artificial, un dispositivo que monitorea continua y automáticamente los niveles de glucosa y administra insulina. El primer páncreas artificial fue aprobado por la FDA el año pasado; Mintchev y su equipo se preguntan si la tecnología del mosquito electrónico podría combinarse de alguna manera con modelos más nuevos para proporcionar un mejor monitoreo continuo.

Mintchev dice que un mosquito electrónico listo para el consumidor podría estar en el mercado en tan solo tres años, dependiendo de la aprobación de la FDA. En este momento, estima que el costo del uso del dispositivo es aproximadamente el doble que con la tecnología tradicional de punción digital y tiras de glucosa. Pero con el tiempo ese costo puede bajar, dice.

"Estoy seguro de que cuando se produzca en masa se volverá realmente competitivo para el pinchazo tradicional", dice.

Un dispositivo que ayuda a las personas con diabetes a eliminar el pinchazo en los dedos ha sido una especie de santo grial para los científicos. Muchas personas con diabetes necesitan analizar su glucosa cada pocas horas, incluso durante el sueño. Se dice que Apple está llevando a cabo en secreto pruebas de viabilidad de un sensor óptico que puede medir los niveles de glucosa de manera no invasiva al hacer brillar una luz a través de la piel y, según los informes, verter cientos de millones de dólares en el proyecto. Google está trabajando en su propio monitor continuo de glucosa. Pero desarrollar dispositivos exitosos de monitoreo continuo de glucosa, invasivos o no, es un esfuerzo notoriamente difícil. Un ex consultor de la industria de la diabetes, John L. Smith, ha escrito un libro completo sobre las fallas de varias tecnologías de monitoreo continuo de glucosa, en el que describe las tecnologías de agujas pequeñas como el mosquito electrónico como "[un] tema tecnológico recurrente" que ha sido intentado muchas veces a lo largo de los años pero aún no ha dado sus frutos.

Por el bien de los 1.25 millones de estadounidenses con diabetes tipo 1, esperamos que el mosquito electrónico tenga un resultado más exitoso.

Un dispositivo de monitoreo de sangre inspirado en mosquitos