El investigador de la Johns Hopkins Peng Zheng con el corazón del invento, un diminuto chip con una innovadora superficie nanoestructurada en la que se analiza la sangre.
Un análisis de sangre rápido y preciso podría acelerar la entrega de resultados a médicos y personal de primeros auxilios
En los infartos, cada segundo cuenta. Un nuevo análisis de sangre los diagnostica en minutos en lugar de horas y podría adaptarse como herramienta para los primeros intervinientes y la gente en casa.
«Los infartos de miocardio requieren una intervención médica inmediata para mejorar la evolución de los pacientes, pero, aunque el diagnóstico precoz es fundamental, también puede resultar muy difícil y casi imposible fuera de un entorno clínico», explica el autor principal, Peng Zheng, investigador científico adjunto de la Universidad Johns Hopkins. «Hemos sido capaces de inventar una nueva tecnología que puede establecer con rapidez y precisión si alguien está sufriendo un infarto».
El trabajo de prueba de concepto, que puede modificarse para detectar enfermedades infecciosas y biomarcadores del cáncer, acaba de publicarse en Advanced Science.
El corazón del invento es un diminuto chip con una innovadora superficie nanoestructurada en la que se analiza la sangre. Will Kirk/Universidad Johns Hopkins
Zheng y el autor principal, Ishan Barman, desarrollan herramientas de diagnóstico a través de la biofotónica, utilizando luz láser para detectar biomarcadores, que son respuestas corporales a condiciones que incluyen enfermedades. En este caso utilizaron la tecnología para detectar en la sangre los primeros indicios de que alguien estaba sufriendo un infarto. Aunque se calcula que más de 800.000 personas sufren infartos cada año sólo en Estados Unidos, el infarto sigue siendo una de las afecciones más difíciles de diagnosticar, con síntomas muy variables y señales biológicas que pueden ser sutiles y fáciles de pasar por alto en las primeras fases del ataque, cuando la intervención médica puede ser más beneficiosa.
Las personas sospechosas de sufrir un infarto suelen someterse a una combinación de pruebas para confirmar el diagnóstico: electrocardiogramas para medir la actividad eléctrica del corazón, un procedimiento que dura unos cinco minutos, y análisis de sangre para detectar los signos distintivos de un infarto, en los que los análisis pueden durar al menos una hora y a menudo hay que repetirlos.
El análisis de sangre autónomo creado por el equipo proporciona resultados en cinco a siete minutos. También es más preciso y asequible que los métodos actuales, afirman los investigadores.
Aunque se ha creado para realizar diagnósticos rápidos en un entorno clínico, la prueba podría adaptarse como herramienta portátil que los equipos de primeros auxilios podrían utilizar sobre el terreno, o que incluso los propios pacientes podrían utilizar en casa.
«Hablamos de velocidad, de precisión y de la posibilidad de realizar mediciones fuera de un hospital», afirma Barman, bioingeniero del Departamento de Ingeniería Mecánica. «En el futuro esperamos que esto pueda convertirse en un instrumento portátil como un tricorder de Star Trek en el que tienes una gota de sangre y, voilà, en unos segundos tienes la detección».
El corazón del invento es un minúsculo chip con una innovadora superficie nanoestructurada sobre la que se analiza la sangre. La «metasuperficie» del chip mejora las señales eléctricas y magnéticas durante el análisis por espectroscopia Raman, haciendo visibles en segundos los biomarcadores del infarto, incluso en concentraciones ultrabajas. La herramienta es lo bastante sensible como para detectar biomarcadores de infarto que podrían no detectarse en absoluto con las pruebas actuales, o no detectarse hasta mucho después del infarto.
Aunque está diseñada para diagnosticar infartos, la herramienta podría adaptarse para detectar cáncer y enfermedades infecciosas, afirman los investigadores.
«El potencial comercial es enorme», afirma Barman. «No hay nada que limite esta plataforma tecnológica». A continuación, el equipo planea perfeccionar el análisis de sangre y explorar ensayos clínicos de mayor envergadura.
REFERENCIA
Multiplexed SERS Detection of Serum Cardiac Markers Using Plasmonic Metasurfaces
Imagen: Peng Zheng, investigador de la Johns Hopkins, con el corazón del invento, un diminuto chip con una innovadora superficie nanoestructurada en la que se analiza la sangre. Crédito: Will Kirk/Universidad Johns Hopkins
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