Un microdispositiu d’anàlisi de sang detecta la diabetis de forma ràpida

Investigadors de les universitats de Carolina del Nord (EUA) i Sevilla han creat un prototip portàtil de detecció de fluids per identificar dos marcadors de la diabetis: l'hemoglobina glicada i l'albúmina. La plataforma separa la mostra, l'analitza i ofereix els resultats en menys de tres minuts, amb la qual cosa redueix el temps d'anàlisi de les proves actuals.

Agència SINC
 
 
 
La investigadora de la Universidad de Sevilla María Ramos Payán. / Fundación Descubre

La investigadora de la Universidad de Sevilla María Ramos Payán. / Fundación Descubre

Investigadors de la Universitat de Sevilla, en col·laboració amb la Universitat de Carolina del Nord (Estats Units), han dissenyat i desenvolupat un microdispositiu portable de detecció de fluids per identificar l’hemoglobina glicada i l’albúmina, dos marcadors relacionats amb la diabetis. La plataforma, encara en fase de prototip, separa i analitza la mostra amb major precisió i redueix el temps d’anàlisi a menys de tres minuts.

L’hemoglobina és una proteïna que es troba en els glòbuls vermells i té la funció de transportar l’oxigen dels pulmons als teixits. La glucosa s’uneix a ella per formar hemoglobina glucosilada (també anomenada glicada o 1c). Aquesta unió es manté fins que el glòbul vermell és rebutjat, en aproximadament 120 dies. Quan els nivells de glucosa augmenten, també s’incrementa l’hemoglobina 1c.

El prototip redueix el temps d’anàlisi a menys de tres minuts

El mesurament de proteïnes de sang d’aquest tipus d’hemoglobina serveix com a eina per al diagnòstic de la diabetis i permet escometre un seguiment del control de glucosa en pacients. “Aquest examen serveix per determinar com ha estat el perfil glucèmic d’una persona en els últims 3 mesos. Nivells superiors al 6,5 o 7% podrien ser indicatius d’un mal control glucèmic i possible presència de la malaltia”, precisa la investigadora de la Universitat de Sevilla Maria Ramos Payán, una de les autores de l’estudi.

Fins al moment, els pacients compten amb unes tires reactives per mesurar els seus nivells de glucosa. No obstant això, quan requereixen valors més exactes s’envien les seves mostres de sang al laboratori. És en aquest punt on el nou dispositiu aporta els seus avantatges, ja que és portable i combina en una mateixa plataforma múltiples funcions: tractament de la mostra, separació i anàlisi de resultats on-line. Aquestes possibilitats redueixen el temps d’obtenció de resultats a 2,2 minuts.

El procés comença amb la preparació de la mostra on un microlitre de sang es dilueix 500 vegades, es microfiltra, es centrifuga i s’injecta a la plataforma. Aquesta se separa mitjançant electroforesi capil·lar, un mètode per separar les diferents substàncies en funció de la seva càrrega i mida. “La idea és diferenciar l’hemoglobina en subunitats alfa i beta. Conèixer els seus percentatges glicados/glucosilados ens aporta la pista de la presència o no de diabetis”, especifica la investigadora.

Després de la separació de les subunitats d’hemoglobina, aquestes passen a l’espectròmetre de masses que analitza totes les molècules presents en una mostra. D’aquesta manera, detecta l’hemoglobina 1c i l’albúmina glucosilada, un marcador addicional per controlar l’estat glucèmic en persones amb diabetis. “Encara que l’hemoglobina glicada es manté en l’organisme 120 dies i l’albúmina glicada ho fa menys temps, totes dues en conjunt proporcionen una imatge més completa del perfil glucèmic del pacient. Això ens ajuda a realitzar un millor seguiment en pacients, a predir millor el risc de diabetis i a detectar la malaltia d’una manera més ràpida i precisa”, assegura Ramos.

Plataforma portable

A més de la precisió en els resultats, els experts apunten que és l’únic mètode portable, que s’acobla via on-line a l’espectròmetre de masses i que ofereix resultats de dos paràmetres, l’hemoglobina glicada i l’albúmina glicada, oferint més informació en una sola etapa d’anàlisi que les tecnologies actuals. “Això redueix els costos d’instrumentació i la cadena d’errors, ja que es simplifica el procés i es redueix el temps. A més es requereix una mínima preparació i manipulació de la mostra”, destaca.

Per corroborar els resultats, publicats a la revista Analytical Chemistry, els investigadors han comparat les dades de les mostres analitzades, procedents de l’hospital de Carolina del Nord, amb els d’un laboratori clínic. Tots dos coincideixen en pacients amb diferents percentatges d’hemoglobina 1c.

Els investigadors treballen ja en integrar tot el procediment en una mateixa plataforma, és a dir, que el procés que desenvolupa l’espectròmetre de masses, també s’inclogui en un xip microelectrònic. “La nostra idea és aconseguir un sol dispositiu que estigui present en les consultes mèdiques i permeti un diagnòstic ràpid i precís”, avança l’experta.