MADRID, 30 Dic. (EUROPA PRESS) -
Investigadores de la Sociedad Química Estadounidense pertenecientes al Imperial College de Londres (Reino Unido) informan en 'ACS Sensors' del desarrollo de un sistema de detección de fibra óptica que podría ayudar a los profesionales médicos a controlar a los pacientes para detectar complicaciones después de una lesión cerebral traumática.
La tecnología rastrea seis biomarcadores de manera simultánea, continua y automática para proporcionar información crucial sobre la salud cerebral en pruebas de laboratorio.
Después de una lesión cerebral traumática, como una conmoción cerebral, pueden producirse daños secundarios a causa de la inflamación del cerebro. Los biomarcadores que se encuentran en la sangre o el líquido cefalorraquídeo proporcionan a los profesionales médicos información sobre la salud cerebral; sin embargo, muchos métodos actuales tienen dificultades para controlar varios biomarcadores al mismo tiempo. Por ello, Yuqian Zhang, Ali Yetisen y su equipo del Imperial College de Londres querían crear un sistema de fibra óptica que controle simultáneamente seis biomarcadores clave de la salud cerebral: temperatura, pH y concentraciones de oxígeno disuelto, glucosa, iones de sodio e iones de calcio.
Las fibras ópticas, similares a las más grandes que se utilizan en el cableado subterráneo de fibra óptica, son ideales para aplicaciones médicas debido a su pequeño tamaño y su capacidad para interactuar con biomarcadores o tejidos que absorben la luz en patrones mensurables.
Los investigadores equiparon seis fibras ópticas con puntas fluorescentes específicas para cada biomarcador. Se hizo pasar un láser especial de múltiples longitudes de onda a través de las fibras y se utilizó para monitorear los analitos. Cuando un analito objetivo interactuaba con una punta fluorescente, un ordenador registraba el cambio de brillo.
Luego, las seis fibras, junto con una fibra adicional para potenciar la medición de la señal de calcio, se incorporaron a un catéter de 2,5 milímetros de espesor para crear un sistema de detección de líquido cefalorraquídeo. Los algoritmos impulsados por aprendizaje automático desenredaron las señales de fluorescencia entre sí, lo que proporcionó una lectura fácil de cada biomarcador.
El sistema de detección por catéter detectó con éxito los seis biomarcadores en un experimento con cerebros de animales diseñados para imitar las condiciones del cerebro humano después de una lesión traumática. A continuación, se recogieron muestras de líquido cefalorraquídeo de participantes humanos sanos y se les agregaron los biomarcadores de salud cerebral de interés.
El sistema de detección determinó con precisión el pH, la temperatura y el nivel de oxígeno disuelto en estas muestras e identificó cambios en las concentraciones de iones y glucosa. Los investigadores dicen que este trabajo demuestra que su sistema de fibra óptica puede detectar cuándo una lesión secundaria podría ser inminente y podría ayudar a monitorear las complicaciones de estas lesiones traumáticas en los pacientes.
