Implante impreso en 3D capaz de detectar y suministrar insuila
El implante para diabéticos que sustituye al páncreas: mide glucosa y suministra insulina
Dos equipos científicos de Estados Unidos están trabajando en un implante fabricado con impresión 3D capaz de detectar el nivel de glucosa en sangre y suministrar insulina.
4 agosto, 2021 00:52Noticias relacionadas
La miniaturización que se ha conseguido en el mundo de los wearables está dando como resultado algunos proyectos médicos enfocados en terminar con algunos problemas derivados de enfermedades como la diabetes. Solo en España, y según la Federación Española de Diabetes, en el país hay más de 5 millones de personas con esta patología en la que la tecnología se ha centrado mucho en los últimos años.
Un número importante de ellas están relacionadas con el desarrollo de implantes (ya sean internos o externos) capaces de proveer la dosis de insulina justa en el momento adecuado. Uno de los últimos en aparecer viene directamente desde un equipo de investigadores y bioingenieros de la Universidad Rice, en la ciudad texana de Houston (Estados Unidos).
Allí, arrancó hace 3 años un proyecto que ha dado como resultado un dispositivo fabricado usando impresoras 3D y biomateriales inteligentes que promete convertirse en un punto de inflexión para los diabéticos.
Implante contra diabetes
El proyecto está formado por dos equipos de científicos liderados por Omid Veiseh y Jordan Miller que han trabajado en el terreno de la impresión 3D y en el de los biomateriales. El primero lleva más de una década desarrollando este tipo de materiales con el fin de proteger implantes del sistema inmunológico, una rama que será clave para el dispositivo que acaban de presentar.
Diferentes fases de la fabricación del dispositivo impreso en 3D
Por su parte, Miller lleva más de 15 años investigando técnicas para imprimir tejidos en 3D que incluyen vasculatura o redes de vasos sanguíneos. La conjunción del trabajo de ambos equipos ha dado como resultado un dispositivo que "utilizará células beta productoras de insulina a partir de células madre humanas", como método más natural y alejado de otros implantes fabricados con plástico.
El objetivo de ambos equipos es que este pequeño dispositivo sea capaz de detectar y regular los niveles de glucosa en sangre suministrando la "cantidad de insulina correcta", según indican desde la Universidad Rice en un comunicado.
"Si realmente queremos sintetizar lo que hace normalmente un páncreas, necesitamos vasculatura", ha declarado Veiseh. "Y ese es el propósito de esta subvención con JDRF [una organización sin ánimo de lucro que impulsa investigaciones relacionadas con la diabetes tipo 1]. El páncreas tiene naturalmente todos esos vasos sanguíneos y las células están organizadas de forma particular en él. Jordan y yo queremos imprimir [en 3D] con la misma orientación que existe en la naturaleza", ha proseguido.
Esto es, crear un implante que haga la función del páncreas y que se parezca lo máximo posible. Según indican, se han centrado en demostrar que sus implantes pueden regular adecuadamente los niveles de glucosa en sangre de ratones diabéticos durante 6 meses. Para conseguirlo, necesitarán dar a sus células beta diseñadas la capacidad de responder a cambios rápidos en los niveles de azúcar en sangre.
Medición de glucosa en sangre
"Debemos conseguir que las células implantadas estén muy cerca del torrente sanguíneo para que las beta las puedan detectar y responder rápidamente", ha apuntado Miller. Y se situarán a menos de 100 micrones de un vaso sanguíneo.
Las células beta se emplazarán dentro de la estructura de biomateriales impresa en 3D y tendrán un comportamiento autónomo. Ellas mismas detectarán las subidas y bajadas del nivel de glucosa e irán administrando insulina para que sea lo más estable posible. Lo harán además rodeadas de un hidrogel que impide al sistema inmude del receptor atacar al implante.
El material a base de hidrogel tiene poros lo suficientemente amplios como para evitar que las células del interior sean atacadas por el sistema inmunológico, pero lo suficientemente grandes como para permitir el paso de nutrientes e insulina.
Sin pinchazos
Otro de los proyectos recientes relacionados con la diabetes tiene que ver con un sensor que evita los pinchazos para medir la glucosa. En lugar de los picotazos en los dedos, el sensor desarrollado por la Universidad de Newcastle (Australia) es capaz de detectar el nivel de glucosa en la saliva.
Crean un sensor que mide el azúcar en sangre a través de la saliva
Basta con meter el sensor, de apenas unos milímetros, en la boca y sacarlo tras unos segundos. Mide las concentraciones de la glucosa oxidasa (una enzima presente en la saliva) creando una corriente eléctrica que se puede transformar en datos muy fiables almacenables en la nube e incluso con la posibilidad de compartirlos mediante un app.
Además de la glucosa, los científicos que están detrás de este proyecto han informado que el dispositivo podría desarrollarse para medir al menos otros 130 indicadores, entre los que se encuentran marcadores tumorales, hormonales y alérgenos.
