Espectroscopia Raman portátil ofrece diagnóstico rentable de enfermedad renal en POC

La enfermedad renal se diagnostica generalmente mediante análisis de sangre u orina, a menudo cuando los pacientes presentan síntomas como sangre en la orina, dificultad para respirar o pérdida de peso. Si bien estas pruebas son comunes, pueden presentar dificultades, como procesos de laboratorio complejos y biomarcadores inestables. Los métodos tradicionales son costosos y requieren mucho tiempo, lo que retrasa la detección y el tratamiento. Investigadores han desarrollado un método de diagnóstico portátil y no invasivo que utiliza muestras de orina para detectar la enfermedad renal.

Un equipo de investigadores de la Universidad Politécnica de Lisboa (IPL, Lisboa, Portugal), el Centro de Tecnología y Sistemas (UNINOVA-CTS, Caparica, Portugal) y colaboradores ha desarrollado un sistema portátil de espectroscopia Raman para facilitar el diagnóstico de enfermedades renales. Basándose en la metodología "Starter Edition" del proyecto OpenRAMAN, optimizaron el sistema mediante una cuidadosa calibración. Los ajustes incluyeron el control de la temperatura del láser, la evaluación del espectro de emisión y el ajuste de la adquisición con etanol, lo que permite al dispositivo capturar variaciones sutiles en la composición de la orina.

La validación del sistema se realizó en cinco muestras de orina, demostrando una detección espectral sensible y consistente. Un aspecto único de este estudio fue el uso de inteligencia artificial (IA): una red neuronal entrenada con espectros de metanol y etanol clasificó las muestras con una precisión del 99,19 % y del 99,21 % en tan solo tres minutos. La integración de la IA destaca el potencial del sistema para automatizar el análisis espectral y facilitar la toma de decisiones diagnósticas. Los resultados se publicaron en Sensors.

El sistema portátil ofrece importantes ventajas en cuanto a costes en comparación con los instrumentos Raman tradicionales, cuyo precio puede alcanzar decenas de miles de euros. En cambio, el dispositivo podría tener un precio inferior a cinco mil euros, lo que lo hace viable para uso clínico, atención de urgencias e implementación en zonas remotas. Esta asequibilidad, combinada con su portabilidad, lo posiciona como una herramienta prometedora para el diagnóstico en el punto de atención.

Persisten desafíos, como los altos niveles de ruido y la baja intensidad de pico en los espectros adquiridos. Los investigadores sugieren que los láseres de mayor potencia podrían mejorar la claridad al reducir la interferencia de fluorescencia. En el futuro, se ampliarán las pruebas con conjuntos de datos más amplios de muestras de pacientes sanos y enfermos para identificar biomarcadores relacionados con la enfermedad renal. También se planea perfeccionar los elementos ópticos para mejorar la sensibilidad y el rendimiento.