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Un sensor detecta los niveles de litio en el sudor en solo 30 segundos

ACS · 23 agosto 2022

El litio puede aliviar los síntomas del trastorno bipolar y la depresión si se toma en la cantidad adecuada. Una cantidad insuficiente no funciona, mientras que un exceso puede provocar peligrosos efectos secundarios. Para controlar con precisión la cantidad de esta medicación en el organismo, los pacientes deben someterse a análisis de sangre. Sin embargo, resultados presentados en la reunión de otoño de la Sociedad Química Americana informan de la invención de un diminuto sensor que detecta los niveles de litio a partir del sudor en la superficie de la yema del dedo en tan solo 30 segundos, sin necesidad de acudir a la clínica.

 "Aunque no sea visible, el cuerpo humano produce constantemente sudor, a menudo en cantidades muy pequeñas - explica el investigador Shuyu Lin-. En ese sudor aparecen pequeñas moléculas derivadas de medicamentos, entre ellas el litio. Reconocimos que esto era una oportunidad para desarrollar un nuevo tipo de sensor que detectara estas moléculas."

"A través de un solo toque, nuestro nuevo dispositivo puede obtener información a nivel molecular clínicamente útil sobre lo que está circulando en el cuerpo -afirma Sam Emaminejad, investigador principal del proyecto en la Universidad de California en Los Ángeles (Estados Unidos)-. Ya interactuamos con muchos aparatos electrónicos táctiles, como teléfonos inteligentes y teclados, así que este sensor podría integrarse sin problemas en la vida cotidiana".

Sin embargo, idear un sensor para detectar el litio presentó algunos desafíos técnicos. El sudor suele estar presente sólo en cantidades mínimas, pero el sensor electroquímico necesario para detectar las partículas cargadas de litio requiere un entorno acuoso. Para conseguirlo, el equipo diseñó un gel a base de agua que contenía glicerol. Este ingrediente adicional evitó que el gel se secara y creó un entorno controlado para la parte electrónica del sensor.

Para atrapar los iones de litio después de que atravesaran el gel, el equipo utilizó un electrodo selectivo de iones. Los iones acumulados generan una diferencia de potencial eléctrico con respecto a un electrodo de referencia. Los investigadores utilizaron esta diferencia para deducir la concentración de litio presente en el sudor. Juntos, estos componentes conforman un diminuto sensor rectangular más pequeño que la cabeza de una chincheta y que puede detectar el litio en unos 30 segundos. El sensor está aún en fase de pruebas preliminares, pero en última instancia los investigadores prevén incorporarlo a un sistema más amplio, aún por diseñar, que proporcione información visual al proveedor o al paciente.

Después de caracterizar el sensor utilizando una yema de dedo artificial, el equipo reclutó a personas reales para probarlo, incluida una persona en régimen de tratamiento con litio. Los investigadores registraron los niveles de litio de esta persona antes y después de tomar la medicación. Comprobaron que estas mediciones se aproximaban a las derivadas de la saliva, que según investigaciones anteriores miden con precisión los niveles de litio. En el futuro, los investigadores planean estudiar los efectos de las lociones y otros productos para la piel en las lecturas del sensor.

Esta tecnología también tiene aplicaciones más allá del litio. Emaminejad está desarrollando sensores táctiles similares para controlar el alcohol y el paracetamol, al tiempo que explora la posibilidad de detectar otras sustancias. Los sistemas completos de detección podrían incluir funciones adicionales, como la codificación asegurada por una huella dactilar o, en el caso de sustancias propensas al abuso, un sistema robótico de dispensación que libere la medicación sólo si el paciente tiene un nivel bajo en su torrente sanguíneo.

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