Lentillas que miden el nivel de azúcar

Llevar una monitorización sobre los niveles de glucosa es básico para mantener el control sobre la diabétes. Saber qué ocurre en nuestro cuerpo nos da la confianza para poder actuar y prevenir situaciones de riesgo. En muchas ocasiones, más en casos de diabéticos recientes, esta monitorización resulta incómoda e incluso dolorosa puesto que hay que someterse a continuos pinchazos para conocer el nivel de la glucosa en nuestra sangre. Actualmente, existen varias investigaciones en curso para encontrar una manera de medir la glucosa sin pasar por la inyección. Una de estas investigaciones se está llevando a cabo por ingenieros del Cullen College junto con investigadores de la Universidad de Houston y de Korea que han desarrollado una nueva tecnología no invasiva que podría medir el nivel de glucosa en las lágrimas mediante lentes de contacto. Este estudio se ha publicado en la revista Advanced Materials.

La glucosa es un buen objetivo de estudio para la detección óptica y especialmente para lo que se conoce como espectroscopia de dispersión de superficie mejorada de Raman, según Wei-Chuan Shih, profesor asociado de ingeniería eléctrica y computación, cuyo laboratorio (el Grupo de NanoBioFotónica) trabaja en la biodetección óptica habilitada por nanoplasmónica (el estudio de los fenómenos ópticos a nanoescala).
El estudio describe el desarrollo de un dispositivo diminuto compuesto por múltiples capas de nanocables de oro apilados en la parte superior de una película de oro y producidos mediante la impresión de nanotransferencia asistida por disolvente, lo que optimiza el uso de la dispersión de superficie mejorada de Raman y así aprovechar la capacidad que tiene ésta técnica de detectar muestras de moléculas pequeñas.
La dispersión de superficie mejorada de Raman, en honor al físico indio C. V. Raman descubridor del efecto en 1928, usa información sobre la interacción de la luz con el material para determinar las propiedades de las moléculas que forman ese material.
El dispositivo mejora las propiedades de detección de la técnica creando “puntos calientes”, o brechas estrechas entre la nanoestructura, lo que intensifica la señal de Raman. Aunque la detección de glucosa de manera no invasiva es solo una aplicación potencial de la tecnología, el desarrollo de la lente de contacto permitiría demostrar la versatilidad de la tecnología. Según Shih, “resolver esta cuestión es uno de los mayores retos, como buscar una aguja en un pajar”.
Los científicos saben que la glucosa está presente en las lágrimas, pero Shih se pregunta cuál será la correlación entre los niveles de glucosa en las lágrimas con los niveles de la misma en sangre, ya que todavía no se ha establecido una relación. El hallazgo más importante es que la estructura es un mecanismo efectivo para usar la espectroscopía de dispersión de superficie mejorada de Raman.
Los niveles de glucosa en sangre en las personas sin diabetes se mantienen entre unos límites normales muy estrechos, sobrepasando rara vez los 130 mgr por dl, incluso cuando se han tomado alimentos ricos en azúcar, gracias a la acción de la insulina. En las personas con diabetes, el nivel de glucosa en sangre aumenta por la alteración en la producción de la insulina. Esta producción es tan baja que altera todo el mecanismo regulador: las elevaciones del azúcar sanguíneo no son seguidas por un auemnto suficienet de la insulina, el azúcar no puede penetrar en las células y su cantidad contua elevándose.
El diagnóstico analítico de la diabetes precisa de la medición del nivel de glucosa en sangre (glucemia) en ayunas, lo que se denomina glucemia basal aleatoria, y su confirmación bajo condiciones estándar, lo que se denomina test de tolerancia oral a la glucosa, TTOG o “curva de glucosa”.
Estas incomodidades han motivado diversas investigaciones a lo largo de los años con tal encontrar un método indoloro. Y ahora, investigadores de la Universidad de Michigan, mostraron un estudio en el que postulan que el nivel de glucosa puede conocerse mediante las lágrimas. Al estudiar un grupo de 12 conejos de laboratorio, los investigadores hallaron que la glucosa en las lágrimas está correlacionada con la glucemia en la sangre, lo que podría ser un camino hacia nuevas maneras de monitorearse que no necesariamente involucren sangre. Hay también algunas limitantes respecto a este desarrollo: de acuerdo con los investigadores, los niveles de glucosa en ambos fluidos son distintos, en las lágrimas pueden ser de 30 a 50 veces menores que en la sangre. Por ello, una de las dificultadas consiste en que los ingenieros puedan diseñar un aparato capaz de rastrear estas variaciones y ajustarlas utilizando apenas un poco de fluido lagrimal. “Los retos principales son en la evaporación, la variación en cuanto sangre-lágrima, la menor cantidad de fluido y la no estimulación del ojo, es decir, no tallarlo, ya que la glucosa es una respuesta al estrés, si estimula al ojo, entonces se obtendrá una lectura imprecisa”, comentó el investigador Jeffrey Labelle, quien trabaja en un sensor que con cinco segundos tocando lo blanco del ojo puede generar un lectura. Según los autores del estudio el vínculo o correlación lágrimas-sangre necesita estudiarse más a fondo entre otras especies para determinar su utilidad, y consideran que  las pruebas con lágrimas podrían no reemplazar del todo a las de sangre.