Parche de papel con microneedles indoloro e innovador para monitoreo rápido de glucosa

Los parches parecen ser la moda estos días. Hay parches anticonceptivos, parches de nicotina y parches medicinales transdérmicos, solo por nombrar algunos. Ahora, un equipo de investigadores del Instituto de Ciencia Industrial, Universidad de Tokio, han desarrollado un parche de agujas conectado a un sensor de papel para diagnosticar condiciones como prediabetes. Afortunadamente, este parche no multiplica el dolor y malestar de una sola aguja hipodérmica. De hecho, estos microneedles son indoloros y biodegradables.

Los investigadores han estado tratando de desarrollar una forma práctica de usar microneedles — agujas diminutas de menos de 1 mm de longitud — para monitoreo médico rutinario de hazlo-tú-mismo. Los microneedles son tan cortos que se quedan dentro de la piel y no hacen contacto con ninguna neurona, lo que significa que no causan dolor. En lugar de extraer sangre, extraen fluido en la piel que contiene la mayoría de los biomarcadores importantes que buscan los análisis de sangre. Existen varios tipos de microneedles, pero hasta ahora, hacer un dispositivo práctico que analice rápidamente el fluido ha resultado elusivo. "Hemos superado este problema desarrollando una forma de combinar microneedles porosos con sensores basados en papel", dijo el Profesor Beomjoon Kim. "El resultado es de bajo costo, desechable y no requiere instrumentos adicionales."

Para hacer el parche, los investigadores primero hicieron los microneedles vertiendo una mezcla fundida de un polímero biodegradable y sal en las cavidades cónicas de un micro-molde mientras aplicaban calor. Luego voltearon el molde y las agujas boca abajo y las colocaron sobre un trozo de papel, esta vez aplicando alta presión desde arriba. La alta presión forzó la mezcla en los poros del papel, asegurando la fijación y permitiendo que el fluido extraído a través de las agujas pase sin esfuerzo al papel. Después de la remoción del molde, las agujas se enfriaron en una solución que succionó toda la sal, dejando miles de agujeros, o poros, que son por donde fluye el fluido en su camino al papel. La concentración de sal fue un factor clave que necesitaba optimizarse, así que probaron varias concentraciones de sal para determinar qué tan porosos deberían ser los microneedles. Para terminar el parche, usaron cinta de doble cara para adjuntar un sensor de glucosa de papel sobre la base de papel del array de agujas.

El equipo probó el parche en un gel de agarosa en el que se había disuelto glucosa. El fluido del gel fluyó del gel a los microneedles porosos, y de allí al papel y la capa del sensor. La concentración de glucosa fue registrada con precisión como cambios de color en el papel.

Los parches son desechables, biodegradables, y usarlos no requiere experiencia médica ni entrenamiento. También son biocompatibles, lo que significa que no hay problema si alguno queda en la piel cuando el parche se remueve.

Según los investigadores, la prueba de prediabetes es solo una aplicación de la tecnología. El sensor basado en papel puede variar dependiendo del biomarcador que desees monitorear. Después de este éxito, el siguiente paso será probar la practicidad del dispositivo con participantes humanos y desarrollar configuraciones para monitorear otras sustancias, y a su vez, determinar la presencia de otras condiciones.