Prueba micromecánica para coágulos sanguíneos usa teléfonos inteligentes

El cuerpo humano responde a las heridas con sangrado, seguido de formación de coágulos y finalmente lisis. Esta homeostasis, cuidadosamente mantenida, minimiza los riesgos de hemorragia y coagulación inapropiada como accidente cerebrovascular isquémico, infarto de miocardio o embolia pulmonar.

Las pruebas frecuentes de tiempo de protrombina (TP) y de índice internacional normalizado (INR), son críticas para millones de personas que reciben anticoagulación con warfarina de por vida. Actualmente, las pruebas se realizan en laboratorios de hospitales o con costosos dispositivos de punto de atención que limitan la capacidad de realizar pruebas con frecuencia y de manera económica.

Científicos médicos de la Universidad de Washington (Seattle, WA, EUA), describieron un sistema, de prueba de concepto, que utiliza el motor de vibración y la cámara en los teléfonos inteligentes existentes para realizar pruebas de TP/INR. Los teléfonos inteligentes cada vez son más omnipresentes en entornos con recursos limitados y países en desarrollo, tanto en entornos rurales, como urbanos. Los motores de vibración y las cámaras han sido una parte integral de los teléfonos inteligentes durante más de una década. La reutilización de estos sensores de teléfonos inteligentes para las pruebas de TP/INR podría habilitar una herramienta de prueba de coágulos sanguíneos más asequible.

En el nuevo sistema, se agrega una gota de sangre a una pequeña copa de silicona, que contiene una diminuta partícula de cobre y una sustancia química que inicia el proceso de coagulación de la sangre. Luego, el motor de vibración del teléfono agita la taza mientras la cámara monitorea el movimiento de la partícula, que se ralentiza y luego deja de moverse a medida que se forma el coágulo. Para calcular el PT y el INR, el teléfono recopila dos marcas de tiempo: la primera cuando el usuario inserta la sangre y la segunda cuando la partícula deja de moverse.

Los investigadores diseñaron una aplicación de Android personalizada en un Samsung Galaxy S9 para realizar mediciones. El motor de vibración del Samsung Galaxy S9 tiene una frecuencia de resonancia de 159 Hz. El motor estaba configurado para vibrar continuamente mientras la cámara grababa el proceso de coagulación. La cámara tenía un ISO de 320, una velocidad de obturación de 1/60, un balance de blancos de 5500 K y fotogramas capturados a la máxima velocidad de fotogramas. Los científicos demostraron que este método se encuentra dentro del rango de exactitud de los instrumentos estándar del campo.

El equipo probó este método en tres tipos diferentes de muestras de sangre. Como prueba de concepto, el equipo comenzó con plasma, un componente de la sangre que es transparente y, por lo tanto, más fácil de analizar. Luego analizaron el plasma de 140 pacientes anónimos y también examinaron el plasma de 79 pacientes con problemas conocidos de coagulación de la sangre. Para ambas condiciones, la prueba tuvo resultados similares a las pruebas disponibles comercialmente. Para imitar lo que experimentaría un paciente en casa, el equipo analizó sangre total de 80 pacientes anónimos. Esta prueba también arrojó resultados que estaban en el rango de exactitud de las pruebas comerciales.

Shyamnath Gollakota, PhD, profesor asociado y autor principal del estudio, dijo: “Casi todos los teléfonos inteligentes de la última década tienen un motor de vibración y una cámara. Esto significa que casi todos los que tienen un teléfono pueden usarlo. Todo lo que necesita es un accesorio de plástico simple, sin dispositivos electrónicos adicionales de ningún tipo. Este es el mejor de todos los mundos; es básicamente el santo grial de las pruebas de PT/INR. Lo hace frugal y accesible para millones de personas, incluso cuando los recursos son muy limitados”.

Los autores concluyeron que, dada la ubicuidad de los teléfonos inteligentes en el entorno global, esta tecnología, de prueba de concepto, puede proporcionar pruebas de TP e INR asequibles y efectivas en entornos de bajos recursos. El estudio fue publicado el 11 de febrero de 2022 en la revista Nature Communications

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Universidad de Washington