Biosensores con microagujas monitorizan los cambios en las concentraciones de antibiótico

Un nuevo estudio muestra cómo los parches de biosensores pequeños y no invasivos, pueden detectar con exactitud los niveles de antibióticos en el sistema de un paciente, igualando la precisión de los métodos clínicos actuales.

Desarrollado en el Colegio Imperial de Londres (Imperial; Reino Unido), la Universidad de Swansea (Reino Unido) y el Hospital Hammersmith (Londres, Reino Unido), los biosensores están hechos de lancetas microscópicas sólidas que penetran en la piel. Las lancetas, que actúan como electrodos, detectan cambios de pH en el líquido intersticial. También se pueden recubrir con enzimas que reaccionan con un medicamento de elección, alterando el pH local del tejido circundante si el medicamento está presente. Para el estudio, fueron recubiertos con una enzima β-lactamasa.

En un pequeño ensayo de prueba de concepto, los sensores se probaron en 10 pacientes sanos. Los parches de biosensor se colocaron en el antebrazo, tomando mediciones desde 30 minutos antes de recibir penicilina oral, hasta cuatro horas después. Se tomaron muestras de sangre en los mismos puntos de tiempo para tener mediciones de comparación. Los datos revelaron que si bien las concentraciones de penicilina variaron ampliamente de un paciente a otro, las lecturas generales de los biosensores fueron similares a las de las muestras de sangre, mostrando una disminución marcada en la concentración del fármaco con el tiempo. El límite de detección se estimó en 0,17 mg/L. El estudio fue publicado el 30 de septiembre de 2019 en la revista The Lancet Digital Health.

“Cuando se trata a los pacientes en el hospital para infecciones bacterianas graves, la única forma de ver si los antibióticos suministrados funcionan es esperar y ver cómo responden, y tomar muestras de sangre frecuentes para analizar los niveles de los medicamentos en su sistema, pero esto puede ser demorado”, dijo el autor principal, Timothy Rawson, PhD, del Imperial. “Nuestros biosensores podrían ayudar a cambiar eso. Al usar un simple parche en la piel del brazo, o potencialmente en el sitio de la infección, podría decirnos la cantidad de un medicamento que el cuerpo usa y podría proporcionarnos información médica vital, en tiempo real”.

“Las soluciones tecnológicas, como nuestro biosensor de microagujas, podrían ser cruciales para mejorar la forma en que usamos y protegemos el arsenal de antibióticos para salvar vidas y que tenemos disponibles para tratar a los pacientes”, dijo la autora principal, la profesora Alison Holmes, MD, del Imperial. “En última instancia, este tipo de soluciones colaborativas y multidisciplinarias podrían conducir a una detección más temprana y un mejor tratamiento de las infecciones, ayudando a salvar más vidas y proteger estos medicamentos invaluables para las generaciones futuras”.

La penicilina, descubierta en 1928 por el científico escocés Alexander Fleming, es un antibiótico β-lactámico eficaz contra muchas infecciones bacterianas causadas por estafilococos y estreptococos.

Enlace relacionado:
Colegio Imperial de Londres
Universidad de Swansea
Hospital Hammersmith