Los científicos en Alemania desarrollaron un tatuaje intradérmico real que puede cambiar de color en respuesta a los cambios en los niveles de glucosa, albúmina o pH.
La invención desarrolló una tecnología cosmética funcional que combina el arte del tatuaje y los biosensores colorimétricos.
«La modificación corporal mediante la inyección de pigmentos en la capa de la dermis es una costumbre que tiene más de 4000 años», escribieron en un artículo los investigadores encabezados por el ingeniero químico Ali Yetisen de la Universidad Técnica de Munich, según Sciencealert.
“Los sensores de tatuaje dérmicos funcionan como pantallas de diagnóstico al mostrar cambios de color dentro del espectro visible en respuesta a las variaciones en las concentraciones de pH, glucosa y albúmina», explicaron.
Estos tres biomarcadores se eligieron porque a menudo son indicadores de que algo anda mal.
En el caso de la albúmina es una proteína en el plasma sanguíneo y los niveles bajos pueden indicar problemas renales o hepáticos, mientras que los niveles altos pueden indicar problemas cardíacos.
What do you think of this? A permanent sensor tattooed on the skin. Thanks to @squirrelcotten for the head’s up. «Dermal tattoo sensors for the detection of blood pH change and metabolite levels» https://t.co/2iEq6zeIMS pic.twitter.com/BfBtFnYL24
— David Grenache, PhD (@ClinChemDoc) July 23, 2019
La glucosa debe ser controlada de cerca para el control de la diabetes, que afecta la capacidad del cuerpo para metabolizar los azúcares.
Por su parte, los cambios en el nivel de pH de la sangre – acidosis para pH bajo, alcalosis para pH alto – pueden ser causados por una serie de problemas que deben ser investigados por los profesionales médicos.
El equipo creó un colorante diferente que cambia de color y que puede detectar cambios en cada uno de estos biomarcadores en el líquido intersticial.
Este líquido se encuentra en los espacios que rodean las células. Se origina en sustancias que se fugan de los capilares sanguíneos (el tipo más pequeño de vaso sanguíneo). Ayuda a traer oxígeno y nutrientes a las células y a extraer desperdicios de ellas.
Colores
Los investigadores identificaron y adaptaron tres sensores químicos colorimétricos que producen un cambio de color en respuesta a los biomarcadores, según Medicalxpress.
El sensor de la albúmina es un colorante amarillo que se torna verde en presencia de albúmina – cuanta más albúmina, más verde se vuelve.
El sensor de glucosa se basa en las reacciones enzimáticas de la glucosa oxidasa y la peroxidasa, que, dependiendo de la concentración de glucosa provocan un cambio estructural de un pigmento orgánico y un cambio de color entre amarillo y verde oscuro.
El sensor de pH se basa en los colorantes rojo de metilo, azul de bromotimol y fenolftaleína. En un rango de pH de 5 a 9 – el pH normal de la sangre humana se mantiene en torno a 7,4 – el sensor varía de amarillo a azul.
Los autores de la investigación afirman que estos tatuajes de sensores podrían permitir la monitorización permanente de los pacientes mediante una técnica sencilla y de bajo coste.
Tatuadores
Un tatuador coloca la tinta directamente en la dermis, una capa de tejido de aproximadamente un milímetro de espesor que alberga nervios, vasos sanguíneos y folículos pilosos.
La aguja del tatuaje perfora la epidermis, la capa superior de la piel, y libera los pigmentos en la dermis de abajo, donde los pigmentos manchan la piel permanentemente.
El uso de tatuajes con fines diagnósticos en lugar de cosméticos es un concepto nuevo.
Por el momento, sólo el color del sensor de pH es reversible – y no es de mucha ayuda si el tatuaje sólo funciona para una lectura. Los otros podrían, según dijeron los investigadores, ser reversibles con receptores sintéticos, pero aún no los han probado, eso es para investigaciones futuras.
El siguiente paso, dijeron, es probablemente probar los tatuajes en animales vivos, para ver si las tintas causan reacciones adversas, por el momento solo se han probado en piel de cerdo.
Como dijeron los investigadores del MIT cuando desarrollaron tintas similares para tatuajes que cambian de color en 2017, este proceso podría tardar un poco.
Pensando en otras aplicaciones a desarrollar en el futuro los investigadores se mostraron optimistas.
«Las aplicaciones de los sensores se pueden extender a la detección de electrolitos, proteínas, microorganismos patógenos, gases y estado de deshidratación», escribieron los investigadores.
La investigación fue publicada originalmente en Angewandte Chemie International Edition.
En cuanto a la tinta creada por los científicos del MIT en 2017, este instituto junto a la Universidad de Harvard están haciendo muchas pruebas clínicas para su nuevo proyecto, llamado Dermal Abyss. Además de medir el pH, albúmina y glucosa, están investigando qué otros marcadores biológicos de salud pueden ser incluídos en la fórmula.
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