Máscara facial especializada con sensor de gas detecta la enfermedad renal crónica

Los riñones desempeñan un papel crucial en la eliminación de los productos de desecho generados por los procesos metabólicos del cuerpo. Sin embargo, en la enfermedad renal crónica (ERC), estos órganos se dañan con el tiempo y pierden su función, lo que puede provocar importantes complicaciones de salud. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EUA, aproximadamente 35 millones de estadounidenses padecen ERC, y muchas más personas podrían tener la enfermedad sin saberlo, especialmente en sus etapas iniciales.

Tradicionalmente, la ERC se diagnostica mediante el análisis de metabolitos en sangre u orina. Sin embargo, sistemas de diagnóstico sencillos y de bajo costo podrían simplificar el proceso. Ahora, una mascarilla quirúrgica modificada, diseñada para prevenir la propagación de patógenos transmitidos por el aire, ha demostrado potencial para detectar también afecciones de salud, incluida la ERC.

Los sensores químicos de aliento están siendo explorados como herramientas diagnósticas, ya que las personas con ERC suelen exhalar niveles más altos de amoníaco, un compuesto vinculado a la enfermedad. Sin embargo, el amoníaco también está presente en otras afecciones. Investigadores de la Universidad de Roma Tor Vergata (Roma, Italia) se propusieron desarrollar un sensor que pudiera detectar amoníaco junto con otros metabolitos específicamente relacionados con la ERC. Para lograrlo, crearon un sensor de aliento integrado en el tejido de una mascarilla facial, diseñado para detectar metabolitos asociados con la ERC.

El proceso consistió en recubrir electrodos de plata con un polímero conductor, comúnmente utilizado en sensores químicos, y modificar el polímero con porfirinas (moléculas sensibles a compuestos volátiles), mejorando así la sensibilidad del sensor. Los electrodos se colocaron entre las capas de una mascarilla médica desechable, con cables que conectaban el dispositivo a un lector electrónico. Cuando ciertos gases interactuaban con el polímero modificado, provocaban un cambio medible en la resistencia eléctrica. Las pruebas iniciales realizadas en el aire confirmaron la alta sensibilidad del sensor a los metabolitos relacionados con la ERC, como amoníaco, etanol, propanol y acetona.

En ensayos iniciales, el sensor identificó con precisión a individuos con ERC la mayor parte del tiempo. Las mascarillas fueron evaluadas en 100 participantes, de los cuales la mitad tenía diagnóstico de ERC y la otra mitad formaba parte del grupo de control. Los sensores detectaron diversos compuestos en el aliento de los participantes, y el análisis estadístico reveló un patrón distintivo que permitió diferenciar a los pacientes con ERC del grupo de control.

El sensor logró identificar correctamente la presencia de ERC en el 84 % de los casos (verdaderos positivos) y descartó la enfermedad con precisión en el 88 % de los pacientes sin ERC (verdaderos negativos). Además, los resultados sugirieron que los datos del sensor también podrían ayudar a estimar el estadio de la ERC, lo cual sería extremadamente valioso para el diagnóstico. Los investigadores creen que estos hallazgos ofrecen el potencial para un método fácil, no invasivo y rentable para monitorear a los pacientes con ERC.

“Se espera que la implementación de esta tecnología mejore el manejo de los pacientes con ERC al facilitar la identificación oportuna de cambios en la progresión de la enfermedad”, dijeron Sergio Bernardini y Annalisa Noce, coautores del estudio.