La insuficiencia cardíaca es una de las principales causas de muerte a nivel mundial, especialmente para quienes tienen acceso limitado a instalaciones médicas. Este problema ha inspirado a un equipo de investigadores a desarrollar un innovador dispositivo que promete llevar las pruebas de detección desde los laboratorios hasta la comodidad del hogar. Se trata de un biosensor electroquímico de punto de cuidado que mide dos biomarcadores de insuficiencia cardíaca en tan solo 15 minutos, utilizando una pequeña muestra de saliva.
Trey Pittman, estudiante graduado de la Universidad Estatal de Colorado, presentó los resultados de este trabajo durante la reunión de otoño de la American Chemical Society (ACS) en 2024 y su investigación fue financiada por los Institutos Nacionales de Salud de los Estados Unidos (NIH).
“Nuestro dispositivo es ideal para personas con alto riesgo de insuficiencia cardíaca que no tienen acceso fácil a hospitales o laboratorios centralizados”, comenta Pittman. Originario de Mississippi, un estado con una de las tasas de mortalidad más altas por insuficiencia cardíaca en Estados Unidos, Pittman siente una conexión personal con este proyecto.
¿Qué es la insuficiencia cardíaca y cómo se diagnostica actualmente?
La insuficiencia cardíaca ocurre cuando el corazón no puede bombear suficiente sangre oxigenada al cuerpo, lo que genera una sobrecarga de trabajo en el órgano. El método actual para diagnosticar esta condición es un análisis de sangre que mide los niveles de péptido natriurético tipo B (BNP, por sus siglas en inglés), una proteína que indica estrés en el corazón. Sin embargo, estas pruebas solo se realizan dos veces al año y requieren una visita al médico.
Un enfoque más accesible y frecuente
El equipo liderado por Pittman ha diseñado un prototipo de biosensor de bajo costo que facilita la detección frecuente y no invasiva desde casa. Este dispositivo, llamado ensayo inmunoquímico electroquímico impulsado por capilaridad (eCaDI, por sus siglas en inglés), combina tecnologías avanzadas para analizar dos biomarcadores en saliva: Galectina-3 y S100A7, ambos relacionados con resultados de insuficiencia cardíaca.
El biosensor tiene un diseño compacto y consta de cinco capas:
- Capa superior: Orificios diminutos para cargar la muestra de saliva.
- Capa intermedia: Canales láser que conducen la saliva hacia almohadillas de papel absorbente.
- Capas internas: Almohadillas de fibra de vidrio con reactivos químicos que miden los biomarcadores al aplicar una corriente eléctrica.
- Capa inferior: Electrodos impresos con tinta de carbono que facilitan las reacciones químicas.
El dispositivo se conecta a un potenciostato, una pequeña fuente de energía reutilizable que cuesta aproximadamente $20 USD. Cada biosensor, de uso único, tiene un costo estimado de $3 USD y puede ensamblarse en tan solo 20-30 minutos.
Resultados prometedores y el futuro de las pruebas caseras
En pruebas de laboratorio, el equipo demostó que el eCaDI puede detectar con precisión los niveles de Galectina-3 y S100A7 en muestras de saliva. Esto representa un primer paso hacia la creación de sensores electroquímicos robustos y no invasivos para monitorear la salud del corazón. El siguiente objetivo es realizar ensayos clínicos con voluntarios sanos y pacientes con insuficiencia cardíaca en la Universidad Griffith de Australia.
“Este trabajo podría ser el punto de partida para desarrollar pruebas de saliva aplicables a otras enfermedades”, concluye Pittman. Esta tecnología podría marcar una diferencia significativa en comunidades desatendidas, ofreciendo una herramienta asequible para mejorar la calidad y esperanza de vida.
