AVANCES TECNOLÓGICOS

Biosensores para transformar el diagnóstico de infecciones en recién nacidos

Los biosensores avanzados que prometen la detección de múltiples analitos en una sola plataforma se están desarrollando ahora cada vez más para un diagnóstico rápido y sensible.

Bebé recién nacido en brazos. (Foto: Freepik)
Bebé recién nacido en brazos. (Foto: Freepik)

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06.11.2021 - 00:25

La sepsis se refiere a una infección sistémica (en todo el cuerpo) acompañada de inflamación. Los bebés recién nacidos son particularmente susceptibles a desarrollar sepsis, dado su sistema inmunológico ingenuo y poco desarrollado. Y es que, su sistema inmunológico reacciona al patógeno adquirido liberando factores inflamatorios como citocinas y radicales libres. La mayor respuesta inmune montada contra el patógeno, si no se controla, puede causar daños severos a otros órganos, que pueden ser fatales para el recién nacido.

La prevalencia de la sepsis neonatal y las tasas de mortalidad asociadas son especialmente altas en los países en desarrollo, debido al saneamiento deficiente y la escasez de recursos sanitarios. Por tanto, el diagnóstico precoz es fundamental para el tratamiento eficaz de la infección y la disminución de la mortalidad neonatal.

No obstante, los métodos actuales en el punto de atención (POC) se basan en hemocultivos convencionales y técnicas moleculares que pueden llevar mucho tiempo y, a menudo, detectan un único parámetro o biomarcador. Por ello, el desarrollo de estrategias de diagnóstico rápidas, sensibles e integradas es crucial para mejorar la detección y mejorar el estándar de atención.

Ahora, en un artículo publicado en Clinica Chimica Acta, investigadores de la Universidad Shoolini, en colaboración con investigadores del IIT Hyderabad y la Universidad Amity, en la India, han revisado los últimos avances en dispositivos analíticos que permiten la detección de analitos múltiples con alta sensibilidad y precisión. Los investigadores también han descrito las limitaciones de los métodos utilizados actualmente y por qué un enfoque combinatorio puede ser mejor. 

“Los países en desarrollo como la India informan una mayor incidencia de sepsis neonatal en comparación con los países desarrollados, con una tasa de mortalidad sustancial del 11-19%. Por lo tanto, estábamos motivados para revisar el campo de la detección de la sepsis neonatal y proponer nuevas direcciones hacia un diagnóstico eficaz”, ha señalado el doctor Anupam Jyoti, autor principal del estudio.

El diagnóstico integrado basado en POC ayudará a reducir considerablemente el tiempo de detección

Las técnicas de hemocultivo que se utilizan habitualmente a menudo requieren de dos a cinco días para producir resultados. Mientras tanto, la infección se intensifica y el recién nacido suele recibir antibióticos innecesarios que pueden provocar resistencia a los antimicrobianos. Técnicas como la reacción en cadena de la polimerasa, que detecta el material genético del patógeno, y la espectrometría de masas, que detecta proteínas específicas del patógeno, son más sensibles y requieren menos tiempo.

Sin embargo, pueden producir resultados falsos positivos y no diferencian entre patógenos viables y no viables en la muestra. Si bien las pruebas que detectan biomarcadores séricos y factores inmunitarios, expresados ​​en respuesta a una infección, pueden dar una idea amplia sobre la presencia de sepsis, no pueden diferenciar entre patógenos específicos. Sin embargo, juntos, los métodos pueden complementarse entre sí para un diagnóstico sólido de sepsis.

TECNOLOGÍAS ANALÍTICAS DE BIODETECCIÓN

Las tecnologías analíticas de biodetección han surgido como una herramienta poderosa en dispositivos biomédicos. Los biosensores avanzados que prometen la detección de múltiples analitos en una sola plataforma se están desarrollando ahora cada vez más para un diagnóstico rápido y sensible. Los sensores electroquímicos pueden detectar varios electrolitos y biomarcadores en función de sus propiedades eléctricas específicas.

Los "aptámeros" o sondas de ácido nucleico monocatenario, dado su diminuto tamaño, estabilidad y alta afinidad de unión, son útiles para detectar trazas bacterianas en la sangre. A continuación, los sensores basados ​​en la técnica de resonancia de plasmón de superficie pueden detectar cambios en las propiedades ópticas de la muestra. Son muy sensibles con bajos límites de detección, lo que permite la detección de pequeñas concentraciones de patógenos.

Además de los métodos anteriores, los enfoques integrados que combinan los principios de múltiples técnicas en una sola plataforma están ganando popularidad. Dichos biosensores híbridos serán capaces de detectar múltiples parámetros en poco tiempo a partir de muestras considerablemente pequeñas.

Además, su amplia aplicabilidad, rentabilidad, tamaño pequeño y necesidad de recursos limitados los convierten en una herramienta práctica y valiosa para el diagnóstico de la sepsis neonatal.

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