En la medicina y la biotecnología, los sensores son herramientas que detectan procesos biológicos, químicos, o físicos y luego transmiten o reportan esta información. Algunos sensores trabajan fuera del cuerpo, mientras que otros están diseñados para ser implantados dentro del cuerpo.
Los sensores implantables que transmiten información continua sobre valores vitales y concentraciones de sustancias o fármacos en el cuerpo ha fascinado a médicos y científicos durante mucho tiempo. Dichos sensores permiten el seguimiento constante de la progresión de la enfermedad y el éxito terapéutico. Sin embargo, hasta ahora, los sensores implantables no han sido adecuados para permanecer en el cuerpo de forma permanente y deben ser reemplazados después de unos días o semanas.
Otro aspecto que debe tomarse en cuenta es el posible rechazo del sensor por parte del organismo, aunque se utiliza el color como indicador del estado del sensor, ese tipo de marcas suelen borrarse con el paso del tiempo.
Muchos tipos de sensores diferentes se utilizan actualmente en el cuidado de la salud, gracias a los avances tecnológicos en nanotecnología, científicos de la Universidad de Johannes Gutenberg de Mainz, desarrollaron un sensor que puede permanecer en el cuerpo durante varios meses. El sensor se basa en nanopartículas de oro de color estable que se modifican con receptores para moléculas específicas. Incrustado en un tejido polimérico artificial, el nano oro se implanta debajo de la piel, donde informa cambios en las concentraciones del fármaco al cambiar su color.
Para evitar que las pequeñas partículas se dispersen o sean degradadas por las células inmunes, se incrustan en un hidrogel poroso con una consistencia similar a un tejido. Una vez implantado debajo de la piel, pequeños vasos sanguíneos y células crecen en los poros. El sensor está integrado en el tejido y no se rechaza como cuerpo extraño.
En el futuro, los sensores implantables basados en nanopartículas de oro podrían usarse para observar concentraciones de biomarcadores o medicamentos en el cuerpo simultáneamente.
Las nanopartículas de oro actúan como pequeñas antenas para la luz: la absorben y dispersan fuertemente y, por lo tanto, tienen un aspecto colorido. Reaccionan a las alteraciones en su entorno cambiando de color.
Las pruebas de estudio se realizaron implantando sensores de nanopartículas de oro debajo de la piel de ratas sin pelo. Los cambios de color en estos sensores se controlaron después de la administración de varias dosis de un antibiótico. Las moléculas del fármaco se transportaron al sensor a través del torrente sanguíneo.
El concepto de un sensor implantable que puede monitorear e informar continuamente la concentración de drogas o sustancias químicas en el cuerpo y otros elementos vitales constituye un gran paso dentro del sector de dispositivos de diagnóstico.
El trabajo en equipo interdisciplinario dio como resultado el desarrollo exitoso del primer sensor funcional implantado con nanopartículas de oro.
Por: Dalia Solano.
Fuentes:
Phys org.
Tattoo made of gold nanoparticles revolutionizes medical diagnostics.
International Business Times.
Gold inside body adds lifetime value than outside, here’s how.
