Un nuevo dispositivo puede diagnosticar la sepsis en menos de una gota de sangre
La sepsis ocurre cuando el cuerpo tiene una reacción extrema a una infección. La reacción es tan grave que puede provocar insuficiencia orgánica y la muerte. Sin embargo, una nueva herramienta de diagnóstico puede identificar rápidamente los biomarcadores de sepsis en una pequeña cantidad de sangre.
Según la Organización Mundial de la Salud (OMS), cada año, la sepsis afecta a más de 30 millones de personas en todo el mundo.
La sepsis también puede provocar alrededor de 6 millones de muertes cada año.
Para evitar que la sepsis evolucione a un shock séptico, una complicación que aumenta la probabilidad de muerte prematura, los médicos deben diagnosticarla a tiempo y actuar rápidamente.
Sin embargo, los métodos de diagnóstico actuales a menudo son sintomáticos, combinados con pruebas que comprueban marcadores generales de infección o daño orgánico.
Además, como señalan los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC), “Muchos de los signos y síntomas de la sepsis, como la fiebre y la dificultad para respirar, son los mismos que en otras afecciones, lo que dificulta el diagnóstico de la sepsis en sus primeras etapas. "
Los investigadores han estado buscando formas más rápidas y efectivas de diagnosticar la sepsis. Esto ha incluido intentar desarrollar dispositivos que detecten la presencia de biomarcadores de sepsis en la sangre de una persona.
Uno de los principales biomarcadores de esta afección es la interleucina-6 (IL-6), una proteína que el cuerpo produce cuando se produce una inflamación.
Los científicos creen que la detección de IL-6 es una buena forma de diagnosticar la sepsis porque sus niveles en la sangre tienden a aumentar antes de que aparezcan otros síntomas de sepsis. Sin embargo, la concentración sanguínea de IL-6 sigue siendo demasiado baja para que las pruebas existentes la detecten.
Recientemente, investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en Cambridge han desarrollado un dispositivo que dicen es lo suficientemente sensible como para identificar la presencia de IL-6, incluso en una pequeña cantidad de sangre.
Los investigadores presentaron su herramienta innovadora en la Conferencia de Ingeniería en Medicina y Biología de este año. Este año, la conferencia tuvo lugar en Berlín, Alemania.
Detectar la sepsis en menos de 30 minutos
"Para una enfermedad aguda como la sepsis, que progresa muy rápidamente y puede poner en peligro la vida, es útil tener un sistema que mida rápidamente estos biomarcadores no abundantes", dice el primer autor Dan Wu, estudiante de doctorado en el MIT.
"También puede controlar con frecuencia la enfermedad a medida que avanza", explica.
La herramienta de diagnóstico de Wu y sus colegas es un dispositivo de microfluidos que puede detectar biomarcadores clave en cantidades extremadamente pequeñas de líquido corporal. Este dispositivo en particular utiliza microperlas "recubiertas" con anticuerpos.
Cuando los investigadores introducen una muestra de sangre en el dispositivo con una pipeta, los anticuerpos se adhieren a la IL-6. Luego, otra parte del dispositivo utiliza un electrodo y las perlas que han capturado la IL-6, emitiendo una señal eléctrica por cada perla de IL-6 que atraviesa.
Esto permite a los investigadores identificar a qué concentración está presente la proteína en la muestra de sangre.
El proceso completo solo toma alrededor de 25 minutos y el dispositivo usa solo alrededor de 5 microlitros de sangre, es decir, alrededor del 25% del volumen total de una gota de sangre extraída a través de un pinchazo en el dedo.
Además, la nueva herramienta es capaz de detectar concentraciones extremadamente bajas de IL-6, tan bajas como 16 picogramos por mililitro, que es menor que la concentración de biomarcadores que indica la presencia de sepsis.
Esto sugiere que el dispositivo es muy sensible a la presencia de biomarcadores clave. Más importante aún, los científicos argumentan que la herramienta innovadora es altamente adaptable y podría configurarse para detectar otros biomarcadores de sepsis, como la interleucina-8, la proteína C reactiva y la procalcitonina, entre otros.
Los investigadores no ven ninguna razón por la que, en el futuro, otros no puedan adaptar esta herramienta para detectar también biomarcadores de otras afecciones.
“Esta es una plataforma muy general. Si desea aumentar la huella física del dispositivo, puede escalar y diseñar más canales para detectar tantos biomarcadores como desee ".
Dan Wu
