El laboratorio más pequeño, bajo la piel

Los suizos ya no solo miniaturizan el mecanismo de los relojes. En tres milímetros (mm) cúbicos, han metido un transmisor de radio, una dinamo y una serie de sensores capaces de analizar la sangre y enviar sus resultados fuera del cuerpo. Mostrando las posibilidades de la nanotecnología, investigadores de la Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL, de Suiza) han conseguido crear el laboratorio de análisis clínicos más pequeño del mundo.

El dispositivo, al que han llamado IronIC, lleva en su superficie una serie de enzimas que apenas ocupan unos cuantos nanómetros (la milmillonésima parte de un metro). Por su capacidad reactiva ante determinados elementos, estas enzimas funcionan como sensores moleculares. En el prototipo que acaban de presentar en DATE, el principal evento europeo sobre diseño de sistemas electrónicos, van cinco tipos diferentes de estos reactivos capaces de detectar glucosa, lactato, ácido úrico, bilirrubina o diversos componentes de fármacos, entre otros.

"Este dispositivo es el chip más pequeño jamás fabricado que ofrece un sistema múltiple de sensores moleculares", dice uno de sus creadores, el investigador de la EPFL Sandro Carrara. Cada sensor lleva una determinada enzima que reacciona ante determinadas proteínas y ácidos orgánicos presentes en el torrente sanguíneo. Debajo de los sensores hay cinco electrodos conectados por cables casi microscópicos al transmisor de radio.

El chip se puede implantar bajo la piel o en los órganos que se quiera monitorizar. El generador eléctrico tiene un gran autonomía. Para recargarlo no hace falta volver a abrir. Un parche adherido a la piel y cercano al chip funciona como batería de recarga sin necesidad de contacto. También se encarga de recibir los resultados de los sensores que llegan desde el interior del cuerpo. "Tendremos una codificación de privacidad que nos permitirá proteger los datos enviados por el implante", aclara Carrara.

Desde el parche, la señal se manda a un móvil vía Bluetooth y, desde el teléfono, se puede mandar a donde haga falta. La idea es que los implantados puedan compartir sus resultados con los médicos que les estén llevando. El implante puede ser de gran utilidad en casos como el tratamiento con quimioterapia. Ahora, los oncólogos recurren a análisis de sangre para evaluar la tolerancia de sus pacientes a una determinada dosis de su tratamiento. El problema es que los resultados de estos análisis no son inmediatos, lo que dificulta acertar con la dosis. Con IronIC, la información es instantánea. "El dispositivo puede usarse para medir la ciclofosfamida, etoposida  o ifosfamide, conocidos componentes anti cáncer presentes en los habituales cócteles de fármacos que se usan en la quimioterapia", explica Carrara.

Pero IronIC puede detectar otras sustancias, desde la dopamina hasta el naproxeno, con sólo cambiar el tipo de enzimas que lleva cada sensor molecular. Uno de los problemas con los que aún están lidiando los investigadores de la EPFL es la relativa corta vida de las enzimas. Las que han experimentado siguen detectando durante un mes y medio. Aunque ese tiempo ya es más que suficiente para muchas de sus posibles aplicaciones, trabajan para conseguir alargar su actividad.

El prototipo, que en las pruebas en laboratorio ha demostrado que sus datos son tan fiables como el de un análisis convencional, abre una nueva ruta para la medicina personalizada. Los pacientes con enfermedades crónicas, por ejemplo, podrán estar siempre bajo control. A la menor alteración de sus niveles en sangre, el chip podría enviar un aviso antes de que los síntomas aparezcan. También, aseguran, podría servir como sistema de alerta temprana ante un paro cardíaco. El ironIC, que forma parte del programa Nano-Tera con el que Suiza quiere encabezar el desarrollo de la nanotecnología para la salud y la seguridad, podría ser comercializado en cuatro años.