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Un grupo de investigadores de la Universidad Tor Vergata de Roma
ha desarrollado una nariz electrónica capaz de detectar e
identificar, en el aire alveolar expelido, odorantes asociados a algunas
enfermedades y alteraciones fisiológicas del cuerpo humano. Hace ya unos años
que este grupo del departamento de ingeniería electrónica de dicha
universidad italiana trabaja en las aplicaciones biomédicas de las narices
artificiales. En el 2000 publicaron una revisión al respecto, en la que
auguraban grandes posibilidades en este ámbito de estudio.
El sistema que han desarrollado está formado por una
matriz de sensores de cuarzo (transductores) recubiertos de un coenzima
transportador de electrones, la metaloporfirina (receptor). Las
metaloporfirinas unen pequeñas moléculas de gases (O2, CO,
NO, SO2), generando estructuras que difieren
significativamente en organización electrónica respecto a la que presentan en
el estado no unido. Por otra parte, la adsorción de moléculas específicas
confiere a las porfirinas cambios en sus propiedades ópticas. Es posible
obtener porfirinas sintéticas capaces de unirse a distintos iones metálicos
(Ti, V, Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ni, Pd, Cu, Ag, Zn, Cd, Hg) en una
configuración estable.
Pequeñas variaciones en las moléculas de metaloporfirina
que recubren los cristales de cuarzo proporcionan, al generar distintas
frecuencias de vibración tras la unión a las moléculas volátiles de las
muestras, perfiles únicos correlacionables con la ocurrencia de una determinada
alteración.
Entre los compuestos detectables y las enfermedades
asociadas, podemos citar los ácidos alifáticos relacionados con la cirrosis
hepática, la di- y trimetilamina con fallos renales o mezclas de alcanos con el
cáncer de pulmón. En los últimos años se han estado utilizando técnicas
analíticas costosas como la cromatografía gaseosa y la espectrometría de masas
para completar un diagnóstico que en un futuro próximo pueda, tal vez, hacerse
por medio de una nariz electrónica.
En una etapa siguiente los investigadores probarán la
capacidad de este dispositivo para realizar pruebas rutinarias en los grupos de
riesgo, con el objeto de detectar posibles tumores en una etapa más temprana. Opiniones
menos optimistas por parte de algunos investigadores advierten acerca de algunos
inconvenientes, como el hecho que el sistema puede no ser suficientemente
eficiente para detectar tumores no situados en la superficie de los pulmones,
por lo que alertan de que una detección por esta vía nunca debería reemplazar
las técnicas analíticas más convencionales, algunas de ellas posiblemente más
fiables.
En cualquier caso, los resultados clínicos realizados
hasta el momento con esta nariz electrónica sobre pacientes afectados de cáncer
de pulmón han sido esperanzadores. De hecho, el sensor identificó correctamente
la presencia de la enfermedad en un 94% de los voluntarios del
estudio, siendo incluso capaz de diferenciar si habían o no sido intervenidos
quirúrgicamente para paliar la enfermedad. Asimismo, se muestran optimistas
acerca de las posibilidades de detectar infecciones y ciertas enfermedades
hepáticas y dermatológicas. En el futuro, los autores prevén la posibilidad de
detectar precozmente numerosas enfermedades.
Este desarrollo se publicará próximamente en la
revista Biosensors and Bioelectronics (http://www.elsevier.com/locate/issn/09565663)
Más información: http://www.newscientist.com/news/news.jsp?id=ns99993702
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