Un proxecto europeo con participación de investigadores do Consello Superior de Investigacións Científicas (CSIC) desenvolveu un dispositivo rápido que detecta a insuficiencia cardíaca a través de mostras de cuspe. O aparello, de baixo custo, permite diagnosticar rapidamente a doenza, que afecta a 26 millóns de persoas no mundo e é actualmente a causa de hospitalización máis frecuente nas persoas maiores de 65 anos.
O novo sistema é un laboratorio portátil, construído a partir de sistemas microelectrónicos, sensores integrados, compostos bioquímicos e nanopartículas magnéticas, capaz de separar e identificar biomarcadores na saliva. O seu funcionamento baséase nun biosensor microelectrónico (denominado ImmunoFET), que contén nitruro de silicio manufacturado no Instituto de Microelectrónica de Barcelona, (IMB), centro dependente do CSIC. Este biosensor é capaz de detectar un dos biomarcadores da insuficiencia cardíaca: o factor de necrose tumoral-α (TNF-α), no cuspe do paciente. O equipo experimentou con mostras de saliva artificial e humana que indican unha alta sensibilidade á concentración de TNF-α.
“Os dispositivos biosensores intégranse nun laboratorio-nun-chip cos que se poden realizar ensaios inmunolóxicos completos que miden a concentración do biomarcador. A través do sistema integrado aprovéitanse as propiedades intrínsecas de amplificación electrónica do transistor para aumentar a sensibilidade”, explica Joan Bausells, investigador do CSIC que lidera a contribución do IMB-CNM-CSIC ao proxecto.
Por outra banda, o equipo do investigador Francesc Teixidor, do Institut de Ciència de Materials de Barcelona (ICMAB-CSIC), sintetizou as nanopartículas magnéticas do dispositivo. “Como a concentración dos biomarcadores na saliva é menor que no sangue, necesitamos facer unha preconcentración. Para iso, utilizamos nanopartículas magnéticas funcionalizadas con anticorpos específicos que capturan estes biomarcadores”, explica Francesc Teixidor, investigador do ICMAB. “O reto máis importante foi lograr unhas nanopartículas o suficientemente estables como para non precipitarse e para circular polas canles microfluídicos do dispositivo”, engade.
Segundo a Organización Mundial da Saúde, a cardiopatía isquémica é a principal causa de mortalidade no mundo. No ano 2000, a insuficiencia cardíaca supuxo dous millóns de mortes no planeta e hoxe día afecta a 26 millóns de persoas en todo o mundo. O Instituto Nacional de Estatística (INE) mostra que as enfermidades relacionadas con esta doenza foron a principal causa de mortalidade en España ata 2020.
Un diagnóstico eficaz e rápido da enfermidade pode ser clave para o seu tratamento. Na actualidade, o seguimento realízase mediante a cuantificación de biomarcadores en análises de sangue. O uso do método desenvolvido para a súa detección a través de mostras de cuspe sería unha ferramenta moito máis rápida para mellorar o diagnóstico e o tratamento. “O novo dispositivo automático non require persoal especializado e é unha ferramenta que pode indicar rapidamente a gravidade da insuficiencia cardíaca. Cremos que pode ser moi útil para o persoal médico, especialmente para planificar e avaliar a eficacia dos diferentes tratamentos para os pacientes”, engade Francesc Teixidor.
O dispositivo foi deseñado na plataforma KardiaTool, un proxecto financiado dentro do programa Horizonte 2020, no que participan investigadores do IMB e ICMAB, ambos centros dependentes do CSIC con sede en Barcelona. O proxecto recibiu 4,9 millóns de euros desde 2018 e conta coa participación de 14 institucións de 9 países europeos.
Referencias:
- A silicon nitride ISFET based immunosensor for tumor necrosis factor-alpha detection in saliva. A promising tool for heart failure monitoring (Publicado en Analytica Chimica Acta).
- Development of an ImmunoFET for Analysis of Tumour Necrosis Factor-α in Artificial Saliva: Application for Heart Failure Monitoring (Publicado en Chemosensors).
- Magnetic Nanoparticles Fishing for Biomarkers in Artificial Saliva (Publicado en Molecules)
