Un equipo de científicos de Alemania ha desarrollado un sensor a base de nanopartículas de oro que puede implantarse en la piel, como si fuera un tatuaje invisible, y que detecta los cambios en la concentración de diversas sustancias en el cuerpo humano, permitiendo el diagnóstico de diversas enfermedades.
El hallazgo se ha dado a conocer en un artículo publicado en la revista especializada Engineering & Technology, donde explican que la idea de fabricar sensores que se pudieran implantar en el cuerpo humano y que transmitieran información sobre algunos valores vitales y concentraciones de sustancias o medicamentos en el mismo, ha sido un objetivo para los científicos durante mucho tiempo.
Este tipo de sensores permitirían la monitorización constante del progreso de una enfermedad y del posible éxito de un tratamiento.
Sin embargo, hasta el momento no se habían diseñado sensores implantables que pudieran permanecer indefinidamente en el cuerpo humano, sin tener que ser reemplazados al cabo de unos días o meses.
Uno de los principales problemas era el rechazo de los implantes, ya que el cuerpo reconoce el sensor como un elemento extraño. Además, el color del mismo, que indica los cambios en la concentración, también era muy inestable y se desteñía con el tiempo.
Para evitarlo, los científicos de la Universidad Johannes Gutenberg de Mainz (Alemania) han desarrollado un nuevo tipo de sensor implantable que puede permanecer durante meses en el cuerpo humano y que se basa en nanopartículas de oro de color estable, modificadas con receptores para determinadas moléculas.
Estas nanopartículas de oro, envueltas en un tejido artificial hecho a base de polímeros, se implantan bajo la piel, desde donde informan de los cambios que se producen en las concentraciones de medicamentos u otras sustancias, simplemente cambiando de color.
Las partículas actúan como si fueran pequeñas antenas receptoras de luz: absorben ésta y la distribuyen, por lo que aparecen coloreadas y reaccionan a las alteraciones de su entorno cambiando de color.
Para evitar que estas pequeñas partículas sean eliminadas por el cuerpo o degradas por las células que se encargan de la inmunidad, los investigadores las han diluido en un hidrogel poroso que tiene la consistencia de un tejido. Así, una vez que se implantan bajo la piel, sus poros comienzan a ser ocupados por pequeños vasos sanguíneos y células.
Como señala el profesor Carsten Sönnichsen, responsable del grupo de investigadores, “nuestro sensor es como un tatuaje invisible, no mucho mayor que una moneda de un céntimo y de un grosor inferior a un milímetro”.
Además, como las nanopartículas de oro son infrarrojas, aparecen invisibles a simple vista, aunque pueden ser leídas con un dispositivo especial de medida no invasivo, que detecta los cambios de color a través de la piel.
En sus experimentos, los investigadores de la universidad alemana lograron que el sensor permaneciera mecánica y ópticamente estable durante varios meses, gracias al carácter neutro del oro y al recubrimiento de hidrogel.
La ventaja que ofrece el oro es que no se decolora con el tiempo, no perjudica al cuerpo humano y puede recubrir diversos receptores, por lo que es un elemento ideal para este tipo de sensores implantables.
Los investigadores creen que, en el futuro, los sensores implantables a base de nanopartículas de oro podrían detectar de forma simultánea concentraciones de diferentes marcadores biométricos o medicamentos.
También podrían utilizarse en aplicaciones para el desarrollo de nuevos medicamentos, para la investigación médica o la medicina personalizada, como en el tratamiento de enfermedades crónicas.