Un innovador método no invasivo para medir los niveles de glucosa en sangre, desarrollado por ingenieros del MIT, podría liberar a los pacientes diabéticos de la necesidad de pincharse los dedos varias veces al día. Este avance promete transformar la manera en que se monitorea esta condición, mejorando la calidad de vida de millones de personas.
El equipo del MIT utilizó la espectroscopía Raman, una técnica que permite conocer la composición química de los tejidos al iluminarles con luz infrarroja cercana o visible. Con esta tecnología, crearon un dispositivo del tamaño de una caja de zapatos capaz de medir los niveles de glucosa sin necesidad de agujas. Durante las pruebas realizadas en un voluntario sano, los resultados obtenidos fueron comparables a los proporcionados por sensores comerciales de monitoreo continuo de glucosa, que requieren la implantación de un cable bajo la piel.
Un avance hacia el futuro del monitoreo glucémico
A pesar de que el dispositivo presentado en este estudio es demasiado grande para ser utilizado como sensor portátil, los investigadores han desarrollado una versión más compacta que actualmente están probando en un pequeño estudio clínico. “Durante mucho tiempo, el pinchazo en el dedo ha sido el método estándar para medir el azúcar en sangre, pero nadie quiere hacerse esto varias veces al día. Muchos pacientes diabéticos tienden a realizar menos pruebas de las necesarias, lo que puede acarrear complicaciones graves”, señala Jeon Woong Kang, científico investigador del MIT y autor principal del estudio. “Si logramos crear un monitor glucémico no invasivo con alta precisión, casi todos los diabéticos se beneficiarán de esta nueva tecnología”.
La investigación fue liderada por Arianna Bresci, quien también es coautora del estudio publicado recientemente en la revista Analytical Chemistry. Entre los colaboradores se encuentran Peter So, director del Centro de Investigación Biomédica Láser del MIT y profesor en ingeniería biológica y mecánica; así como Youngkyu Kim y Miyeon Jue de Apollon Inc., una empresa biotecnológica surcoreana.
Métodos actuales y sus limitaciones
Tradicionalmente, los pacientes diabéticos miden sus niveles de glucosa mediante análisis sanguíneos con un glucometro. Algunos optan por monitores portátiles que introducen un sensor justo debajo de la piel. Aunque estos dispositivos ofrecen mediciones continuas a partir del líquido intersticial, pueden causar irritación cutánea y deben ser reemplazados cada 10 a 15 días.
Con el objetivo de diseñar monitores glucémicos más cómodos para los pacientes, investigadores del LBRC del MIT han estado explorando sensores no invasivos basados en espectroscopía Raman. Esta técnica permite analizar cómo se dispersa la luz infrarroja cercana al interactuar con diferentes moléculas presentes en los tejidos.
En 2010, investigadores del LBRC demostraron que podían calcular indirectamente los niveles de glucosa comparando las señales Raman del líquido intersticial con mediciones referenciales de glucosa sanguínea. A pesar de que este enfoque ofrecía resultados confiables, no era práctico para su implementación en un monitor glucémico.
Nuevas perspectivas y prototipos avanzados
Recientemente, el equipo informó sobre un avance significativo que les permitió medir directamente las señales Raman asociadas a la glucosa desde la piel. Normalmente, estas señales son demasiado débiles para distinguirlas entre todas las demás generadas por las moléculas presentes en el tejido. Sin embargo, encontraron una forma eficaz para filtrar gran parte del ruido utilizando luz infrarroja cercana desde un ángulo diferente al que se recolectaba la señal Raman resultante.
Los investigadores lograron obtener estas mediciones utilizando equipos aproximadamente del tamaño de una impresora convencional y han estado trabajando para reducir aún más el tamaño del dispositivo. En su nuevo estudio, crearon un aparato más compacto analizando solo tres bandas —regiones espectrales específicas— dentro del espectro Raman.
A diferencia del espectro típico que contiene alrededor de 1,000 bandas, el equipo determinó que podían establecer niveles de glucosa midiendo únicamente tres: una correspondiente a la glucosa y dos adicionales como referencia. Este enfoque simplificó tanto el costo como el tamaño necesario para llevar a cabo las mediciones.
Hacia un futuro sin agujas
En un estudio clínico realizado en el Centro para la Investigación Clínica y Traducción (CCTR) del MIT, se utilizaron lecturas tomadas con este nuevo dispositivo durante cuatro horas a partir de un voluntario sano. Mientras descansaba su brazo sobre el dispositivo, un haz infrarrojo atravesó una pequeña ventana de vidrio iluminando su piel para realizar las mediciones.
Cada lectura tomó poco más de 30 segundos y se realizaron nuevas mediciones cada cinco minutos. Durante este periodo, el sujeto ingirió dos bebidas glucosadas lo cual permitió observar cambios significativos en la concentración sanguínea. Los resultados mostraron niveles similares a aquellos obtenidos por dos monitores invasivos disponibles comercialmente.
Dado que concluyeron esa fase inicial del estudio, ahora están probando un prototipo más pequeño —del tamaño aproximado a un teléfono móvil— como monitor portátil entre voluntarios sanos y prediabéticos. El próximo año tienen planes para llevar a cabo un estudio más amplio junto a un hospital local que incluirá participantes diabéticos.
A medida que avanzan con su investigación, también buscan reducir aún más el tamaño hasta alcanzar dimensiones similares a las de un reloj e investigar formas para asegurar lecturas precisas independientemente del tono cutáneo del usuario. Este proyecto cuenta con financiación por parte de los Institutos Nacionales de Salud (NIH), la Agencia Coreana para la Promoción Tecnológica e Información para PYMES y Apollon Inc.
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