Biosensor detecta lesiones cerebrales durante la cirugía cardiaca

Un biosensor del tamaño de una uña (en desarrollo) puede alertar a los médicos cuando ocurre una lesión cerebral seria durante la cirugía cardiaca

Desarrollado por investigadores de la Universidad Johns Hopkins JHU; Baltimore, MD, EUA), el biosensor prototipo responde a la proteína ácida fibrilar glial (GFAP), un biomarcador asociado a las lesiones cerebrales. El diseño de transistor de película delgada orgánica tiene un área de detección de un centímetro cuadrado. Sobre la superficie del sensor se encuentra una capa de anticuerpos que atraen a GFAP; cuando esto ocurre, cambia la física de otras capas de materiales dentro del sensor, alterando la cantidad de la corriente eléctrica que está pasando a través del dispositivo. Esos cambios eléctricos pueden ser monitorizados, permitiéndole al usuario saber cuándo está presente GFAP.


Los investigadores sugieren que la prueba se practique durante la cirugía en sí, colocando una gota de la sangre del paciente en el sensor, lo que puede activar un sonido, luz, o pantalla numérica si la proteína está presente. Al alertar al equipo quirúrgico de una lesión en progreso, se pueden desarrollar terapias mejores, incluyendo un mejor control de la presión sanguínea. La información obtenida también puede ser usada para rediseñar máquinas de “bypass” coronario, optimizar procedimientos de enfriamiento y recalentamiento, y establecer puntos de referencias para el desarrollo y ensayo de medicamentos protectores nuevos. El estudio fue publicado en la edición del 11 de Noviembre de 2013, de la revista Chemical Science.

“Este sensor demostró ser extremadamente sensible”, dijo el autor senior Howard E. Katz, PhD, de la Escuela de Ingeniería Whiting JHU. “Pudo detectar GFAP aun cuando había muchas otras moléculas proteicas cerca. Por lo que hemos podido determinar, este es el detector proteico más sensible basado en transistores de película delgada orgánica”.

Los estudios recientes han encontrado que después de la cirugía cardiaca aproximadamente el 40% de los pacientes infantiles sufren de anormalidades cerebrales que se muestran en las resonancias magnéticas (RM). El daño es causado más frecuentemente por apoplejías, que pueden ser activadas y agravadas por eventos múltiples durante la cirugía y la recuperación, cuando el cerebro es más susceptible de lesionarse. Esas lesiones cerebrales pueden causar deficiencias en el desarrollo mental del niño y las destrezas motoras, además de hiperactividad y retraso del habla.


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Johns Hopkins University