Invento detecta rápidamente los primeros signos de un ataque cardíaco
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Creo que todos comprendemos que ante ataques cardíacos, cada segundo cuenta. Una nueva esperanza se asienta en un nuevo análisis de sangre que permite diagnosticarlos en minutos, en lugar de horas después, y podría adaptarse como herramienta para los servicios de emergencia e incluso para personas que se encuentran en sus hogares y son protagonistas o testigos del ataque cardíaco.
“Los ataques cardíacos requieren una intervención médica inmediata para mejorar la condición del paciente, pero si bien el diagnóstico temprano es fundamental, también puede ser muy difícil y casi imposible fuera de un entorno clínico”, señaló el autor principal de un estudio, Peng Zheng, científico investigador adjunto de la Universidad Johns Hopkins. “Pudimos inventar una nueva tecnología que puede determinar de manera rápida y precisa si alguien está sufriendo un ataque cardíaco”, añadió.
El trabajo de prueba de concepto1, que puede modificarse para detectar enfermedades infecciosas y biomarcadores de cáncer, fue publicado en Advanced Science.
Zheng y el autor senior, Ishan Barman, desarrollan herramientas de diagnóstico a través de la biofotónica2, utilizando luz láser para detectar biomarcadores, que son respuestas corporales a afecciones, incluida la enfermedad. Aquí utilizaron la tecnología para encontrar los primeros signos en la sangre de que alguien estaba sufriendo un ataque cardíaco. Aunque se estima que más de 800.000 personas sufren ataques cardíacos cada año sólo en Estados Unidos, los ataques cardíacos siguen siendo una de las afecciones más difíciles de diagnosticar, con síntomas que varían ampliamente y señales biológicas que pueden ser sutiles y fáciles de pasar por alto en las primeras etapas de un ataque, cuando la intervención médica puede ser más beneficiosa.
A las personas sospechadas de sufrir un ataque cardíaco generalmente se les realiza una combinación de pruebas para confirmar el diagnóstico, que generalmente comienzan con electrocardiogramas para medir la actividad eléctrica del corazón, un procedimiento que lleva alrededor de cinco minutos, y análisis de sangre para detectar las características de un ataque cardíaco, donde el trabajo de laboratorio puede llevar al menos una hora y a menudo debe repetirse.
El análisis de sangre independiente que creó el equipo de JHU proporciona resultados en cinco a siete minutos. Además, es más preciso y más asequible que los métodos actuales, según los investigadores.
Aunque fue creada para un trabajo de diagnóstico rápido en un entorno clínico, la prueba podría adaptarse como una herramienta portátil que los socorristas podrían usar en el trabajo de campo, o que incluso las personas podrían usar en sus casas.
“Hablamos de velocidad, de precisión y de la capacidad de realizar mediciones fuera de un hospital”, dijo Barman, un bioingeniero del Departamento de Ingeniería Mecánica. “En el futuro esperamos que esto pueda convertirse en un instrumento portátil como un tricorder de Star Trek, donde tienes una gota de sangre y, voilá, en unos pocos segundos tienes la detección”. Si están interesados, pueden ver la página de la Wikipedia en inglés sobre el tricorder de uso médico. Dicho sea de paso, aunque soy alguien mayor, aún me maravilla que la imaginación y la creatividad, por ejemplo de Wah Ming Chang se abracen con la ciencia para mejorarnos como humanos.
Cómo es el dispositivo de Zheng y Barman #
El núcleo de la invención es un diminuto chip con una innovadora superficie nanoestructurada en la que se analiza la sangre. La “metasuperficie” del chip mejora las señales eléctricas y magnéticas durante el análisis de espectroscopia Raman, lo que hace que los biomarcadores de ataque cardíaco sean visibles en segundos, incluso en concentraciones ultrabajas. La herramienta es lo suficientemente sensible como para señalar biomarcadores de ataque cardíaco que podrían no detectarse en absoluto con las pruebas actuales o que no se detectarían hasta mucho más tarde en un ataque.
Otros usos #
Aunque fue diseñada para diagnosticar ataques cardíacos, la herramienta podría adaptarse para detectar cáncer y enfermedades infecciosas, dicen los investigadores.
“Existe un potencial comercial enorme”, afirmó Barman. “No hay nada que limite esta plataforma de tecnología".
El equipo planea perfeccionar el análisis de sangre y explorar ensayos clínicos más amplios. Entre los autores se encuentran Lintong Wu, Piyush Raj, Jeong Hee Kim, Santosh Paidi, todos de Johns Hopkins, y Steve Semancik, del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología [National Institute of Standards and Technology], de Estados Unidos.
La investigación recibió el apoyo de NIH/National Institute of General Medical Sciences.
El artículo New blood test quickly detects earliest signs of heart attack, con la firma de Jill Rosen fue publicado en el sitio web de JHU.
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‘Trabajo de prueba de concepto’ define un proyecto preliminar diseñado para probar si un concepto, teoría o método puede implementarse de manera factible. En el trabajo de Peng Zheng et al., se trata de la investigación inicial y el desarrollo de un nuevo análisis de sangre para diagnosticar ataques cardíacos. El trabajo sirve como prueba de que el concepto de utilizar una superficie nanoestructurada para detectar biomarcadores de ataque cardíaco en la sangre es técnicamente viable. ↩︎
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Según la Wikipedia en inglés, “el término biofotónica denota una combinación de biología y fotónica; la fotónica es la ciencia y tecnología de generación, manipulación y detección de fotones, unidades cuánticas de luz. La fotónica está relacionada con la electrónica y los fotones. Los fotones desempeñan un papel central en las tecnologías de la información, como la fibra óptica, de la misma manera que los electrones lo hacen en la electrónica. La biofotónica también puede describirse como el “desarrollo y la aplicación de técnicas ópticas, en particular de imágenes, al estudio de moléculas, células y tejidos biológicos”. Uno de los principales beneficios de utilizar las técnicas ópticas que componen la biofotónica es que preservan la integridad de las células biológicas que se examinan.[ ↩︎