Un prototipo de dispositivo capaz de medir el líquido intersticial utiliza microagujas. Crédito: Mark Friedel
Según los investigadores, el líquido intersticial podría servir como una alternativa a la sangre para monitorear la salud y el bienestar.
El siguiente nivel de control continuo de la salud puede estar justo debajo de la superficie de la piel.
Selon les ingénieurs biomédicaux de l’Université de Cincinnati, le liquide interstitiel, qui est le liquide qui entoure les cellules, les tissus et les organes du corps, pourrait être une ressource précieuse pour la détection précoce des maladies ou la surveillance de la santé à A largo plazo.
En un artículo publicado en la revista Naturaleza Ingeniería Biomédicadescribieron los beneficios potenciales y los desafíos tecnológicos del uso de líquido intersticial.
“Por qué lo consideramos un fluido de diagnóstico valioso, es el acceso continuo. Con sangre, no se pueden tomar lecturas continuas fácilmente”, dijo Mark Friedel, Ph.D. de la UC, coautor principal del estudio.
“¿Te imaginas pasar el día con una aguja clavada en la vena todo el día? Entonces necesitamos otras herramientas.
Los investigadores están buscando alternativas para monitorear la salud y el bienestar de una persona. El sudor es una buena manera de medir cosas como el estrés o la ansiedad porque contiene hormonas como el cortisol. Pero el cuerpo es tacaño con otras sustancias químicas que no se liberan tan fácilmente en el sudor, dijo Friedel.
“Las glándulas sudoríparas son grandes filtros que no dejan pasar todo”, dijo. “Entonces, más de la mitad de las cosas que queremos monitorear no tienen acceso al sudor”.
Jason Heikenfeld, profesor de la Universidad de Cincinnati, estudia tecnología portátil en su laboratorio para nuevos dispositivos. Crédito: Andrew Higley/UC
La sangre es el estándar de oro para el control de la salud. Pero las personas también tienen litros de líquido intersticial que constituyen el 15 % de su peso corporal.
“La característica principal de la sangre que la hace tan beneficiosa es que entendemos muy bien la sangre”, dijo Friedel. “Si tiene algo en la sangre, sabemos lo que sucederá con su corazón o su hígado”, dijo.
Los investigadores dijeron que el líquido intersticial contiene muchas de las mismas sustancias químicas en las mismas proporciones que la sangre, lo que proporciona una alternativa potencial al costoso y laborioso trabajo de laboratorio.
El estudio describió las diferentes formas en que los médicos pueden eliminar el líquido intersticial, desde aplicar succión en la piel hasta implementar microdiálisis.
“Como ingenieros biomédicos, uno de nuestros mayores objetivos es ayudar a las personas a manejar mejor su salud al hacer que los diagnósticos sean más accesibles”, dijo el coautor principal Ian Thompson de la Universidad de Stanford. .
“Una barrera importante para esta accesibilidad es que la mayoría de los diagnósticos actuales se basan en muestras de sangre, que pueden ser dolorosas y requieren personal capacitado para realizarlas. Por lo tanto, en los últimos años ha habido un interés creciente en el uso del líquido intersticial justo debajo de la piel como una muestra diagnóstica más accesible y menos dolorosa de extraer.
En el Laboratorio de Nuevos Dispositivos del profesor Jason Heikenfeld en la Facultad de Ingeniería y Ciencias Aplicadas de la UC, los estudiantes están desarrollando sensores para medir hormonas y otras sustancias químicas en el líquido intersticial. Utilizan microagujas de menos de 1 milímetro de largo que perforan la piel a través de un pequeño parche.
“Si tenía una astilla, probablemente se hundió más en la piel que nuestras microagujas”, dijo Friedel. “Normalmente son indoloros. No lo siento la mayor parte del tiempo. La parte más incómoda es quitar la cinta que sujeta el dispositivo.
Pero incluso si no sabes que está ahí, tu cuerpo sí lo sabe, dijo Friedel. Y esta diminuta reacción puede afectar los resultados de la prueba.
“Hay un efecto de observador de Schrödinger con líquido intersticial. Cada vez que intenta recolectarlo y medirlo, inherentemente cambia el fluido en sí mismo”, dijo Friedel. “Si clavas una aguja en tu piel, tu cuerpo se encenderá, entonces tu [sample] los niveles cambian. Para el biomonitoreo en curso, queremos conocer estas concentraciones tal como son cuando no lo pinchan con una aguja pequeña.
“Es por eso que es un líquido tan fuerte que no se ha usado fuera del control de la diabetes”.
Aún así, según los investigadores, el fluido intersticial es una gran promesa para monitorear la salud a través de tecnología portátil. Esto podría ayudar a los médicos a realizar un seguimiento de la eficacia de los medicamentos para garantizar la dosificación adecuada o proporcionar un diagnóstico temprano de la enfermedad mediante el control del sistema inmunitario.
Pero Friedel dijo que aún quedaba mucho por aprender.
“Estamos tratando de desbloquear la caja y leer las instrucciones que contiene para comprender qué hay en el líquido intersticial y cuáles son los potenciales para explotarlo”, dijo.
Referencia: “Oportunidades y desafíos en la utilidad diagnóstica del fluido intersticial dérmico” por Mark Friedel, Ian AP Thompson, Gerald Kasting, Ronen Polsky, David Cunningham, Hyongsok Tom Soh y Jason Heikenfeld, 19 de enero de 2023, Naturaleza Ingeniería Biomédica.
DOI: 10.1038/s41551-022-00998-9
El estudio fue apoyado por subvenciones de la Fundación Nacional de Ciencias, la Oficina de Investigación Científica de la Fuerza Aérea de EE. UU. y la Oficina de Investigación Naval de EE. UU.
