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Crean un dispositivo inalámbrico no invasivo que detecta biomarcadores de las enfermedades de Alzheimer y Parkinson

A diferencia de otros dispositivos, el biosensor, creado por un equipo internacional de investigadores, se basa en la detección eléctrica en lugar de la química, siendo más fácil de implementar y más preciso

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Crean un dispositivo inalámbrico no invasivo que detecta biomarcadores de las enfermedades de Alzheimer y Parkinson
Bioengineering senior Armando Ramil. Fotos: David Baillot/UC San Diego Jacobs School of Engineering

Por Gema Puerto

15 de noviembre de 2023

Un equipo internacional de investigadores de la Escuela de Ingeniería Jacobs, de la Universidad de California San Diego, ha desarrollado un dispositivo portátil no invasivo que puede detectar biomarcadores de las enfermedades de Alzheimer y Parkinson. El biosensor también puede transmitir los resultados de forma inalámbrica a un ordenador portátil o a un teléfono inteligente.

El equipo probó el dispositivo en muestras de pacientes en el laboratorio con estas dos patologías y las pruebas demostraron que el dispositivo era muy preciso. Después de los resultados obtenidos, los investigadores han pensado en modificar este biosensor para detectar biomarcadores de otras enfermedades.

Ventajas del sistema

El dispositivo se basa en una detección eléctrica en lugar de química, lo que, según los investigadores, es más fácil de implementar y más preciso. "Este sistema de diagnóstico portátil permitiría realizar pruebas en el hogar y en los puntos de atención, como clínicas y hogares de ancianos, para detectar enfermedades neurodegenerativas en todo el mundo", explica  Ratnesh Lal, profesor de bioingeniería, ingeniería mecánica y ciencia en la Escuela de Ingeniería Jacobs de UC San Diego y autor del artículo.

Los métodos de prueba de última generación actuales para el Alzheimer y el Parkinson requieren una punción lumbar y pruebas de imágenes, incluida una resonancia magnética. Como resultado, la detección temprana de la enfermedad es difícil, ya que los pacientes se resisten a los procedimientos invasivos. Las pruebas también son difíciles para los pacientes que ya presentan síntomas y tienen dificultades para moverse, así como para aquellos que no tienen acceso temprano a hospitales o instalaciones médicas locales.

Una de las hipótesis predominantes en este campo, en la que se ha centrado el científico Lal, es que la enfermedad de Alzheimer es causada por péptidos amiloides solubles que se unen en moléculas más grandes, que a su vez forman canales iónicos en el cerebro.

Con este dispositivo los científicos han creado una prueba capaz de detectar los péptidos beta amiloides y tau (biomarcadores del Alzheimer) y proteínas alfa sinucleína (biomarcadores del Parkinson) de forma no invasiva, específicamente a partir de la saliva y la orina.

Entre sus objetivos, los científicos quieren basar la detección de estas enfermedades en un sistema eléctrico en lugar de químico por ser más fácil de implementar y más preciso. También quieren construir un dispositivo que pueda transmitir de forma inalámbrica los resultados de las pruebas a los familiares y médicos del paciente.

El dispositivo es el resultado de tres décadas de experiencia del equipo de la universidad norteamericana, así como de su colaboración con investigadores de todo el mundo, incluidos los coautores de este trabajo de Texas y China.

Para hacer realidad esta nueva herramienta, , Lal y otros investigadores adaptaron un dispositivo que desarrollaron durante la pandemia de la Covid para detectar las proteínas del virus vivo SARS-CoV-2, que describieron en la publicación PNAS en 2022.

El equipo de investigación probó el dispositivo con proteínas amiloides derivadas del cerebro de pacientes fallecidos con Alzheimer y Parkinson. Los experimentos demostraron que los biosensores podían detectar biomarcadores específicos para ambas condiciones con gran precisión. Además, el dispositivo funciona en concentraciones extremadamente bajas, lo que significa que necesita pequeñas cantidades para las muestras.

El siguiente paso es analizar el plasma sanguíneo y el líquido cefalorraquídeo con el dispositivo y, finalmente, muestras de saliva y orina. Las pruebas se llevarían a cabo en entornos hospitalarios y residencias de ancianos. Si esas pruebas salen bien, Ampera Life, la startup que ha licenciado la tecnología, planea solicitar la aprobación de la FDA para el dispositivo. . El objetivo final es tener el dispositivo en el mercado en un año.



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