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1 de Enero de 2016
Medicina

Nanodispositivos para detectar infecciones

Nuevos sensores minúsculos pueden diagnosticar enfermedades en tan solo veinte minutos, en lugar de días, lo que puede salvar muchas vidas.

Un nanosensor debe contar con tres rasgos para detectar las pocas moléculas de ADN bacteriano que hay en una gota de sangre. Primero, necesita un «cebo» (cadenas azules), esto es, moléculas que atraigan al ADN de bacterias específicas. Segundo, debe presentar el cebo en una superficie curvada y puntiaguda de escala nanométrica (amarillo), la cual permite espaciar los cebos suficientemente para que el ADN diana (cadenas rosas) se una a ellos. Finalmente, la unión del cebo y el ADN tiene que desencadenar una corriente eléctrica que pueda ser detectada por un sensor. [GEORGE RETSECK]

En síntesis

Los análisis habituales para diagnosticar infecciones son lentos porque tardan en identificar una cantidad suficiente de ADN del patógeno.

Durante los largos días de espera, los pacientes pueden ser tratados con medicamentos inapropiados o no ser tratados en absoluto.

Nuevos dispositivos, basados en química nanométrica, podrían proporcionar resultados precisos en pocos minutos en la misma consulta médica.

¿Por qué resulta tan difícil diagnosticar con rapidez una enfermedad infecciosa? Aunque podemos medir de forma sistemática constantes vitales como la temperatura o la presión arterial, no disponemos de una forma ágil para establecer la causa de la mayoría de las infecciones. Esta incapacidad para identificar en poco tiempo bacterias y virus peligrosos supone la muerte para numerosos pacientes. El proceso diagnóstico habitual tarda varios días y durante ese tiempo las enfermedades se extienden y se vuelven difíciles de tratar, especialmente en las personas más vulnerables, como los recién nacidos, los ancianos o aquellos con el sistema inmunitario debilitado.

Esas esperas persisten a pesar de los grandes avances técnicos que nos rodean. Las consecuencias son aún peores en pequeñas clínicas de África, donde los resultados de las pruebas tardan muchos más días. Durante ese tiempo, puede tratarse por error a los enfermos de malaria con medicamentos para el tifus, o se deja de mantener en cuarentena a los pacientes con ébola.

La lentitud de las pruebas se debe a que las «huellas moleculares» de las infecciones se ocultan entre todas las proteínas y partículas normales del organismo humano, por lo que en una muestra de sangre puede haber apenas mil marcadores específicos de bacterias flotando entre billones de moléculas irrelevantes. Para identificar un grupo lo suficientemente grande de moléculas y diagnosticar la infección se necesitan unos aparatos costosos y complejos que deben ser operados por científicos muy preparados en laboratorios especializados.

Sin embargo, estamos a punto de presenciar un gran avance. En vez de perder tiempo y de poner en peligro vidas transportando muestras de pacientes a los laboratorios donde se realizan las pruebas, podremos detectar e identificar las moléculas de la enfermedad en la misma consulta médica mientras el paciente espera unos veinte minutos. Lo lograremos con unos sensores minúsculos, de apenas una mil millonésima parte de un metro de diámetro, alojados en un pequeño cartucho de plástico. Solo hay que introducir una gota de sangre en el cartucho y se obtienen los resultados. Estos sensores reaccionan con rapidez ante niveles bajos de ADN bacteriano, en parte porque casi poseen sus mismas dimensiones.

El tamaño importa. Si bien una pequeña ola no movería un barco acorazado, sí agitaría de manera perceptible un bote de remos. De la misma forma, nuestros sensores nanométricos responden a estímulos del entorno (el líquido de una muestra de la sangre) que pasarían inadvertidos para un sensor de mayor tamaño. Además, lo hacen con una enorme rapidez.

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