Diariosinsecretos.com/1 de abril de 2021.- Investigadores de la Facultad de Ciencias Físico Matemáticas (FCFM) de la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP) y con la finalidad de tener un método no invasivo e indoloro para monitoreo de los niveles de glucemia en las personas con diabetes, desarrollan un biosensor para la detección de acetona con base en el aliento, similar a un alcoholímetro, por lo que el usuario con un soplido, tendrá información sobre sus niveles de glucosa en sangre.
Este análisis del aliento moderno y sistemático comienza con el estudio realizado por el Premio Nobel en Química en 1954, Linus Carl Pauling, quien reportó alrededor de 250 sustancias presentes en el aliento humano.
El dispositivo desarrollado en la Máxima Casa de Estudios en Puebla, utiliza un resonador de cuarzo (un cristal de 8 milímetros de diámetro), al cual se le conectan dos electrodos y encima se deposita una película sensible (orgánica)para la detección de vapor de acetona a un circuito oscilador, luego a un medidor de frecuencia y de este se procesan las señales en la computadora.
El doctor Severino Muño Aguirre, responsable de esta investigación explica: «su funcionamiento se basa en cambios en la frecuencia de resonancia al ponerse en contacto con la sustancia a detectar, ya que esta se adhiere a su superficie, midiendo esos cambios de masa (en escalas de nanogramos) podemos saber la concentración de determinado gas».
Todas las personas exhalan vapor de acetona, pero aquellas con diabetes emanan una concentración mayor. «Si nosotros detectamos presencia de acetona en la respiración de un individuo, puede existir la sospecha de que padezca diabetes».
La diabetes representa una de las principales causas de muerte en México, la encuesta nacional de salud y nutrición informa que 6.4 millones de personas han sido diagnosticadas como diabéticas.
En cuanto a los resultados se detectaron algunas concentraciones de acetona, «pero todavía nos falta caracterizar el comportamiento del sensor, porque uno de los problemas al trabajar con la respiración es que el aire expulsado contiene otros componentes, como vapor de agua, dióxido de carbono y alcoholes».
La siguiente fase de la investigación será perfeccionar la caracterización del biosensor y buscar estrategias para la eliminación de moléculas de agua y otras sustancias, detalló el doctor Muñoz Aguirre, miembro del Sistema Nacional de Investigadores del Conacyt.
El Cuerpo Académico Optoelectrónica y Fotónica de la BUAP, integrado por los doctores: Georgina Beltrán Pérez, Severino Muñoz Aguirre, Juan Castillo Mixcoatl y Víctor Manuel Altúzar Aguilar, siguieron una línea de investigación desde 2004 en el desarrollo de sensores para la detección de gases, el diseño de instrumentación y software para manejar el equipo; así como la caracterización de los dispositivos.
Con el paso de los años, los académicos de la FCFM obtuvieron una base de películas sensibles a utilizar. Dependiendo de su tipo, el sensor cambia sus aplicaciones: descubrir gases, contaminantes atmosféricos, alteraciones en la gasolina o bebidas alcohólicas, así como monitorear la maduración de frutas y de varias enfermedades como cáncer y problemas gastrointestinales.
También crearon un medidor de frecuencia cuya patente les fue otorgada en 2018 por el Instituto Mexicano de la Propiedad Industrial. «Se pueden utilizar instrumentos comerciales, pero son caros, aproximadamente un millón de pesos. Por eso, nos dimes a la tarea de desarrollar un instrumento propio diseñado a nuestras necesidades, cuyo costo oscila de 4 a 5 mil pesos y puede medir de 8 a 10 sensores al mismo tiempo».
Otra de las mejorías de este trabajo fue aumentar la frecuencia de los cristales y, por ende, la sensibilidad de los dispositivos para detectar concentraciones más pequeñas. «En años pasados trabajamos con cristales de 12 MHz, después con cristales de 20 MHz y actualmente con cristales de 30 MHz», indicó Severino Muñoz Aguirre. No obstante, trabajar con altas frecuencias implica que el dispositivo es más propenso al ruido electrónico.
Aunque el análisis del aliento es una herramienta útil en la detección temprana y monitoreo de varias enfermedades, es una técnica que aún no se ha explorado intensamente. Por ello, investigadores de la BUAP enfocan su trabajo a la fabricación de dispositivos de bajo costo para detectar enfermedades y que estos lleguen a una mayor cantidad de personas.
