Catéteres inteligentes detectan inicio de infección

Un novedoso catéter se enfrenta con el problema de infecciones sanguíneas relacionadas con catéteres y las infecciones de las vías urinarias liberando de forma automática una sustancia antibacteriana.

Investigadores de la Universidad de Michigan (Ann Arbor, MI, EUA) han desarrollado un catéter inteligente electromodulado que funciona detectando químicamente cambios en el ambiente ácido-base (pH) alrededor del catéter. Ciertos cambios en el pH señalan el punto crítico cuando las bacterias han formado un biofilm pegajoso en el catéter, y su número se ha incrementado hasta el punto donde se inicia una infección que pone en peligro la salud. En ese punto, el catéter libera óxido nitroso (NO), que perturba las películas bacterianas y detiene la infección en formación. A continuación, se apaga, conservando sus reservas de generación de NO.


El método utilizado para generar y modular la liberación de NO es la generación electroquímica mediante la reducción de iones de nitrito por los iones Cu (I) generados anódicamente en la superficie de un electrodo de cobre, y posterior limpieza de la superficie del electrodo pasivado rápidamente, mediante la aplicación de un pulso de voltaje catódico. La solución de nitrito y los electrodos están separados de los alrededores externos por la pared de un tubo de caucho silicona de orificio estrecho que mantiene la solución interna en el interior, al tiempo que permite que el gas NO permee.

Las pruebas de laboratorio han demostrado que el tubo de catéter que libera NO posee propiedades anti formación de biofilm por un período de dos a siete días, y los investigadores creen que esto puede extenderse a semanas. El estudio que presenta el trabajo preliminar, el diseño y las pruebas del catéter inteligente fue presentado en la 244° Congreso y Exposición Nacional de la Sociedad Química Americana (ACS), que se celebró en agosto de 2012 en Filadelfia (PA, EUA).

“Se reportan en los Estados Unidos alrededor de 1,5 millones de infecciones asociadas a la salud, produciendo 99.000 muertes y hasta 45 mil millones de dólares en costos adicionales de atención médica”, dijo el autor principal y presentador del estudio, Dipankar Koley, PhD. “Las infecciones del tracto urinario, como un ejemplo, son la fuente más común de infecciones adquiridas institucionalmente en hospitales de cuidado agudo y de atención médica de largo plazo. Nuestro catéter inteligente ha sido desarrollado en respuesta a esa necesidad”.

Se sabe que el óxido nítrico tiene varias funciones fisiológicas importantes tales como la vasodilatación, la adsorción de plaquetas, y la inhibición de la activación, y como un mediador en actividades antimicrobianas. También es un agente bactericida muy potente y natural, y se puede generar a niveles fisiológicos relevantes usando la sal inorgánica, nitrito de sodio.

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University of Michigan