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Una prueba de coagulación sanguínea barata y portátil
Millones de pacientes que toman warfarina, un medicamento anticoagulante, pronto podrían usar un equipo de prueba casero para medir el grosor de su propia sangre. Este dispositivo portátil, que cuenta con un nuevo sensor micromecánico, facilitaría mucho el tratamiento seguro de estos pacientes.
Buenas vibraciones: El sensor de sangre MEMS tiene dos voladizos. Uno mide directamente el espesor de la sangre, mientras que el otro detecta las vibraciones de fondo que se restan para proporcionar una señal más clara.
La warfarina se usa para tratar a pacientes que padecen una variedad de afecciones, desde embolia pulmonar y afecciones cardíacas hasta trombosis y coagulación sanguínea excesiva. Pero el uso de la droga debe ser monitoreado constantemente debido a la tendencia a reaccionar con otras drogas y moléculas metabólicas, dice John Curtis, director ejecutivo de MicroVisk , la empresa con sede en Reino Unido detrás del nuevo dispositivo. La dieta, el consumo de alcohol, el ejercicio y las infecciones pueden influir en la eficacia de la warfarina y, por tanto, en la capacidad del cuerpo para formar coágulos. Para evitar el riesgo de hemorragia interna o externa grave, las dosis del fármaco deben administrarse con cuidado mediante un control regular de la coagulación sanguínea.
Por lo general, esto significa tomar una muestra de sangre en el consultorio de un médico, enviarla para análisis de laboratorio y esperar semanas para obtener los resultados. El objetivo de MicroVisk es proporcionar un kit de prueba en el lugar de atención o en el hogar que funcione casi instantáneamente con la misma precisión, dice Curtis.
La coagulación se mide normalmente registrando el espesor de la sangre a intervalos de 100 milisegundos después de agregar un reactivo llamado tromboplastina que inicia la coagulación. En el laboratorio, esto se hace midiendo la forma en que la luz se dispersa a través de una muestra de sangre. Pero MicroVisk logra el mismo resultado usando un par de voladizos vibrantes, que se sumergen en una muestra de sangre y vibran rápidamente.
El dispositivo consta de un sistema microelectromecánico (MEMS) compuesto por dos voladizos de 600 micrómetros de largo. Estos dispositivos a base de silicio contienen múltiples capas de un polímero conductor y un material piezoeléctrico separado que se enrolla a lo largo de cada voladizo. Cuando pasamos una corriente a través del conductor, calienta las bobinas, lo que hace que se flexionen, dice Curtis. La corriente pulsante a través de las bobinas hace vibrar los voladizos, mientras que las bobinas piezoeléctricas generan una pequeña corriente que revela cuánto se flexionan.
Se necesitan dos voladizos, explica Curtis, porque uno toma muestras de sangre directamente, mientras que el otro detecta vibraciones de fondo que se restan para cancelar las vibraciones en el entorno circundante.
El prototipo actual de MicroVisk requiere que se aplique sangre con una pipeta. Pero la compañía está a punto de diseñar un dispositivo que captura y analiza una muestra de una sola vez, similar a un kit de prueba de glucosa. Recientemente, la empresa obtuvo una patente europea y obtuvo 1,7 millones de dólares en financiación, y su objetivo, dice Curtis, es llegar al mercado en tres años.
Dado que se han utilizado enfoques similares para medir la viscosidad a un nivel macroscópico, el enfoque también debería funcionar bien a un nivel microscópico, dice Todd Przybycien , jefe de ingeniería bioquímica y química de la Universidad Carnegie Mellon, en Pittsburgh. Añade que medir la viscosidad, en lugar de intentar detectar partículas específicas en la sangre, es una tarea más manejable.
En marzo, el Centros de servicios de Medicare y Medicaid (CMS) extendió su póliza de seguro médico para permitir que los pacientes con warfarina en los Estados Unidos estén cubiertos para pruebas más frecuentes en el hogar. El mercado para evaluar a los pacientes con warfarina es enorme, con un valor global de más de $ 2.250 millones, dice Curtis. Esto acabará siendo muy parecido al mercado de las pruebas de glucosa.
Al limitar las visitas al médico, MicroVisk hará la vida mucho más manejable para las personas que toman warfarina, dice Phil Cooper, director de la Red de transferencia de conocimientos sobre sensores e instrumentación , un grupo académico e industrial con sede en la Laboratorio Nacional de Física , en Oxfordshire, Reino Unido, que apoyó a MicroVisk en sus primeras etapas.
Otros dispositivos que realizan un trabajo similar están disponibles pero son menos precisos, dice Curtis, porque miden la coagulación a través de cambios bioquímicos indirectos, por ejemplo, aplicando una corriente a la sangre y midiendo la impedancia. La otra ventaja de usar un sensor MEMS es que requiere menos sangre. Requerimos alrededor de un microlitro de sangre, a diferencia de entre 10 y 15 microlitros, agrega Curtis. Esto significa que cada análisis de sangre requiere un pinchazo más pequeño. Vas a cortar muchas menos terminaciones nerviosas, por lo que duele menos, dice.