Desarrollan dispositivo diagnóstico para la diabetes

Se ha desarrollado un dispositivo que mide la glucosa en muestras de orina, hecho de materiales asequibles.

El dispositivo consta de tres electrodos, una solución buffer, un pedazo de papel (o nitrocelulosa) y una caja plástica. La muestra es inyectada en el papel, con una jeringa médica, ligeramente modificada, y la solución se mueve por el papel por gravedad y acción capilar.

Científicos en la Universidad de Maryland (Baltimore, MD, EUA) desarrollaron el sistema para remplazar los dispositivos, actuales de seguimiento de glucosa, manuales, que miden los niveles de glucosa en sangre, que requieren una punción digital, algo que podría impedir que los pacientes se hagan las mediciones. Una enzima, llamada glucosa oxidasa ya está en el papel, y reacciona con la glucosa en la muestra para producir peróxido de hidrógeno, que es detectado por los electrodos. El sistema puede ser construido rápidamente y es económico y produce resultados similares a aquellos de los instrumentos clínicos disponibles comercialmente, mucho más costosos.

El drenaje capilar facilita un flujo por gravedad de la solución buffer, continuamente por el papel y la nitrocelulosa, desde un reservorio de buffer a un lado del dispositivo a un sifón en el otro. Una diferencia en altura entre el reservorio y el sifón contribuye para el flujo constante y continuo. La nitrocelulosa yace horizontalmente en un electrodo funcionante, que consiste de una capa delgada de platino depositada en un soporte sólido. Los electrodos de contra y referencia están posicionadas estratégicamente río arriba del reservorio del buffer. Se desarrolló un dispositivo de pipeteo simple para la aplicación confiable de volúmenes sub-microlitros de muestra sin la necesidad de micropipetas comerciales; el dispositivo no dañó la membrana de nitrocelulosa.

El sistema se basa en la amperometría, y la corriente medida es proporcional a la concentración de glucosa. La altura máxima de la señal puede ser relacionada directamente a la de un estándar de glucosa. Este sistema puede ser construido rápidamente y es económico. El amplificador que lee la corriente del electrodo de trabajo cuesta menos de 30 dólares para sus componentes genéricos. Teniendo en cuenta la epidemia de diabetes tipo 2, que se avecina en la India rural, China y otras áreas del mundo, donde la pobreza limita la disponibilidad de atención sanitaria, el desarrollo de una prueba económica y fácil de usar, es muy adecuada para esas áreas.

Los autores concluyeron que otras aplicaciones de esta metodología podrían ser la medición de la creatinina urinaria o la concentración de lactato, con las enzimas apropiadas. El sistema también tiene el potencial de multiplexación, midiendo metabolitos en serie cuando la muestra pasa por sitios donde se han colocado enzimas diferentes en la nitrocelulosa. También puede ser usada como un detector de bajo costo para la micro cromatografía líquida de alta resolución, para orina, alimentos o análisis ambiental. El estudio fue publicado en la revista Analytical Chemistry.


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University of Maryland