Nuevo sistema de análisis de colesterol en sangre es más económico, eficiente y rápido
Actualizado el 10 Nov 2022
El colesterol total contenido en el cuerpo dentro de los límites normales es una sustancia importante, sin la cual es imposible el correcto funcionamiento del cuerpo. El colesterol elevado en la sangre es un síntoma de una serie de enfermedades, como la aterosclerosis, enfermedades hereditarias, insuficiencia renal crónica, nefroptosis, hipertensión, enfermedad hepática, enfermedades pancreáticas. Ahora, los científicos han desarrollado un nuevo dispositivo sensor para determinar los niveles de colesterol en la sangre. El sistema no utiliza compuestos proteicos, es decir, enzimas. Los químicos los reemplazaron con un análogo inorgánico: cloruro de cobre. Esto permitió abaratar el proceso de creación de medidores de colesterol, para que los análisis de sangre fueran más fáciles, rápidos y accesibles.
Para medir los niveles de colesterol con el nuevo dispositivo desarrollado por científicos de la Universidad Federal de los Urales (UrFU, Ekaterimburgo, Rusia), basta con una pequeña cantidad de sangre. La sangre se coloca en un chip de análisis que contiene una solución de cloruro de cobre en acetonitrilo. En este chip está integrado un electrodo, que está conectado a un analizador voltamétrico que da los resultados del análisis. La ventaja del nuevo chip que analiza los niveles de colesterol es también que contiene nanopartículas magnéticas con polímeros con huellas moleculares que absorben selectivamente el colesterol, descartando cualquier otra sustancia característica de la composición de la sangre.
El chip microfluídico, en el que estan integrados todos los elementos del sistema, se imprime en una impresora 3D, lo que también facilita el proceso de producción del dispositivo, haciéndolo más rápido. Los científicos señalan que la primera prueba que realizaron no fue en muestras biológicas, sino en soluciones modelo que imitan el suero sanguíneo. La siguiente etapa del trabajo de los investigadores es probar el sistema en muestras de sangre reales.
"Actualmente, la determinación del colesterol se realiza mediante colorimetría, cromatografía y enzimas. Sin embargo, estos métodos utilizan reactivos extremadamente agresivos o equipos complejos y costosos o, como elementos sensibles y de reconocimiento que determinan los niveles de colesterol, enzimas, moléculas biológicas que se extraen de organismos vivos. Por ejemplo, la enzima colesterol oxidasa es producida por algunas especies de bacterias. Además, las enzimas son polímeros naturales, proteínas, por lo tanto, son propensas a la desnaturalización y requieren ciertas condiciones de almacenamiento, temperatura y regímenes de acidez. Decidimos seleccionar un compuesto no análogo biológico de esta enzima para hacer que el proceso de análisis de colesterol sea más barato, fácil y rápido. Una de las opciones más asequibles es el cloruro de cobre, que descubrimos por primera vez que es muy sensible al colesterol", explicó Andrey Okhokhonin, profesor asociado del departamento de química analítica de la Universidad Federal de los Urales.
"Se necesitan polímeros de impresión molecular para separar eficazmente el colesterol de otras sustancias en la sangre. Después de probar varias opciones, elegimos el dimetacrilato de etilenglicol como agente de reticulación y la vinilpiridina como monómero funcional. El polímero sintetizado en la superficie de las nanopartículas magnéticas absorbe el colesterol de manera eficaz, por lo que podemos hablar de una alta selectividad de análisis, ya que ninguna otra sustancia interfiere", enfatizó Ohokhonin.
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