Los parches pequeños y no invasivos que se usan en la piel pueden detectar con precisión los niveles de medicación en el sistema de un paciente, igualando la precisión de los métodos clínicos actuales.
En una evaluación clínica a pequeña escala, los investigadores del Imperial College de Londres han demostrado por primera vez cómo se pueden usar biosensores de microagujas para controlar la concentración cambiante de antibióticos.
Sus hallazgos, publicados hoy en The Lancet Digital Health , muestra que los sensores permiten el monitoreo en tiempo real de los cambios en la concentración de antibióticos en el cuerpo, con resultados similares a los obtenidos de los análisis de sangre.
El equipo cree que la tecnología podría cambiar la forma en que se trata a los pacientes con infecciones graves al mostrar la rapidez con que sus cuerpos `` usan '' los medicamentos que se les dan. Los investigadores agregan que si el desarrollo y las pruebas futuras tienen éxito y la tecnología llega a la clínica,podría ayudar a reducir los costos del NHS, reducir las infecciones resistentes a los medicamentos y mejorar el tratamiento para pacientes con infecciones potencialmente mortales y mejorar el tratamiento de las menos graves.
Agregan que los biosensores podrían reducir la necesidad de tomar muestras y análisis de sangre, así como ofrecer una entrega de medicamentos más eficiente y personalizada que podría entregarse fuera del hospital para pacientes ambulatorios.
El Dr. Timothy Rawson, del Departamento de Enfermedades Infecciosas de Imperial y quien dirigió la investigación, dijo: "Los biosensores de microagujas tienen un gran potencial para monitorear y tratar a los pacientes más enfermos. Cuando los pacientes en el hospital son tratados por infecciones bacterianas graves de la única manera que nosotrosver si los antibióticos que les damos están funcionando 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 llevar tiempo.
"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 qué cantidad de medicamento está usando el cuerpo y proporcionarnosinformación médica vital, en tiempo real "
Los biosensores de microagujas usan una serie de 'dientes' microscópicos para penetrar en la piel y detectar cambios en el líquido entre las células. Estos dientes actúan como electrodos para detectar cambios en el pH y pueden recubrirse con enzimas que reaccionan con un fármaco de elección, alterandoel pH local del tejido circundante si el medicamento está presente.
La tecnología se ha utilizado para el monitoreo continuo del azúcar en la sangre, pero el grupo Imperial, por primera vez, ha demostrado su potencial para usar en el monitoreo de cambios en las concentraciones de drogas.
En un pequeño ensayo de prueba de concepto, el equipo de Imperial probó los sensores en 10 pacientes sanos a los que se les administró dosis de penicilina. Se colocaron parches de sensores 1,5 cm2 en sus antebrazos y se conectaron a los monitores, con mediciones tomadas con frecuencia.- desde 30 minutos antes de recibir penicilina oral, hasta cuatro horas después. Se tomaron muestras de sangre en los mismos puntos de tiempo para comparar.
Los datos recopilados de nueve pacientes revelaron que los sensores podían detectar con precisión la concentración cambiante de penicilina en los cuerpos de los pacientes. Los investigadores encontraron que si bien las concentraciones de penicilina variaban ampliamente de un paciente a otro, las lecturas generales de los biosensores eran similares a las de la sangremuestras, que muestran una marcada disminución en la concentración del fármaco con el tiempo.
Según el equipo, los primeros hallazgos son positivos, pero explican que el estudio está limitado por el tamaño muy pequeño de la muestra y solo se probó con un solo antibiótico, en pacientes sanos.
Los investigadores explican que junto con pruebas adicionales en grupos de pacientes más grandes para fortalecer los hallazgos iniciales, verán cómo los sensores podrían ayudar a optimizar la dosis de penicilina y antibióticos similares. Agregan que los sensores podrían formar la base deun 'sistema de circuito cerrado', como una bomba de insulina, donde se administran antibióticos a los pacientes y se controlan continuamente los niveles para garantizar que reciban una dosis suficiente.
El profesor Tony Cass, del Departamento de Química dijo: "Este pequeño ensayo en etapa inicial ha demostrado que la tecnología del sensor es tan efectiva como el análisis clínico estándar de oro para detectar cambios en las concentraciones de penicilina en el cuerpo humano. Cuando másdesarrollada, esta tecnología podría resultar crítica para el monitoreo y el tratamiento de pacientes con infecciones severas. Más ampliamente podría usarse para monitorear muchas otras drogas y personalizar el tratamiento en muchas enfermedades "
La tecnología fue desarrollada a través de investigaciones apoyadas por fondos del Instituto Nacional de Investigación en Salud NIHR y Fondation Merieux. Los voluntarios fueron reclutados y tratados en el Centro de Investigación Biomédica Imperial de NIHR en el Imperial College Healthcare NHS Trust. Este trabajo de colaboración será avanzadomás adelante a través del Centro Nacional de Imperial para la Investigación y Optimización de Antimicrobianos CAMO
La profesora Alison Holmes, del Departamento de Enfermedades Infecciosas de Imperial y directora de la Unidad de Investigación de Protección de la Salud de NIHR en HCAI y AMR en Imperial y CAMO, dijo: "Esta tecnología es un ejemplo de la estrecha colaboración entre científicos, médicos e ingenieros en marchaen instituciones de todo el Reino Unido, lo que podría cambiar la forma en que tratamos a los pacientes. La resistencia a los antibióticos y las infecciones resistentes a los medicamentos se encuentran entre las mayores amenazas para la salud humana en el mundo de hoy ".
El profesor Holmes agregó: "Las soluciones tecnológicas como nuestro biosensor de microagujas podrían ser cruciales para mejorar la forma en que usamos y protegemos el arsenal de antibióticos que salvan vidas que tenemos disponibles para tratar a los pacientes. En última instancia, este tipo de soluciones colaborativas y multidisciplinarias podrían conducir adetección temprana y mejor tratamiento de infecciones, ayudando a salvar más vidas y proteger estos medicamentos invaluables para las generaciones futuras ".
La investigación fue financiada por el Centro de Investigación Biomédica Imperial de NIHR y la Fundación Mérieux y respaldada por la infraestructura de la Unidad de Investigación de Protección de Salud de NIHR en HCAI y AMR en Imperial y el Centro de Investigación Clínica de NIHR en Imperial.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Imperial College de Londres . Original escrito por Ryan O'Hare. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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