Los avances tecnológicos han permitido evolucionar de manera constante en la detección y diagnostico de enfermedades. Esto favorece el descubrimiento precoz de dolencias, lo que favorece la salud de los pacientes y la mejora de la calidad asistencial alrededor del mundo.
Para lograr esta mejora, uno de los últimos descubrimientos ha revolucionado el área del diagnóstico, ya que permitirá la precisa monitorización de la salud celular, permitiendo observar y controlar el estado de las células a nivel individual. Se trata de tatuajes a nanoescala que se realizan y adhieren a células vivas.
Los pioneros de esta investigación se encuentran en Estados Unidos, en Baltimore, más concretamente en la Universidad Johns Hopkins, siendo un hito tecnológico que marca un avance significativo en el sector sanitario, ya que con esta tecnología se podría permitir introducir componentes electrónicos y ópticos en células vivas mediante matrices similares a tatuajes, que se adhieren a las células permitiendo que se logren adaptar a su entorno húmedo y flexible.
El objetivo es desarrollar sensores para monitorizar y controlar de forma remota el estado de las células individuales y el entorno que rodea a esas células en tiempo real
David Gracias explica junto a sus compañeros y otros autores de su estudio, publicado en la revista Nano Letters, como su objetivo se centra en el desarrollo de "sensores para monitorizar y controlar de forma remota el estado de las células individuales y el entorno que rodea a esas células en tiempo real”, aclara.
Estos tatuajes a nanoescala consisten en matrices elaboradas con oro debido a que los componentes de este material permiten mantener la integridad de las señales eléctricas en sistemas electrónicos. Estas matrices se han adherido a las células que desempeñan un papel fundamental en la generación y el mantenimiento de tejido corporal, los fibroblastos.
Este proceso de adhesión a las células se involucra en la utilización de adhesivos moleculares y una película de hidrogel de alginato. De esta manera el hidrogel se comporta como un gel flexible que se disuelve después de que el oro se adhiera a la célula. Así, el adhesivo molecular de la matriz se une a la matriz extracelular de las células. Aunque la investigación ha logrado que las matrices se adhieran a las células durante 16 horas, los investigadores tienen como objetivo unir nanocircuitos más complejos que puedan permanecer adheridos durante períodos más largos.
No es la primera vez que se teoriza con el uso de hidrogeles par utilizarse para adherir nanotecnología a la piel humana e incluso a los órganos internos de animales. Sin embargo, con este estudio se muestra la aplicación exitosa de la técnica para unir nanocables y nanopuntos a células individuales, por ello es tan diferente a otros estudios y tan revolucionario.
"Si tuviéramos tecnologías para rastrear la salud de las células aisladas, tal vez podríamos diagnosticar y tratar enfermedades mucho antes"
Con esta tecnología se espera grande avances muy significados en salud, ya que como recuerda el investigador Gracias, "si tuviéramos tecnologías para rastrear la salud de las células aisladas, tal vez podríamos diagnosticar y tratar enfermedades mucho antes y no esperar hasta que todo un órgano acabe dañado".
“Hemos demostrado que podemos adjuntar nanopatrones complejos a las células vivas al mismo tiempo que nos aseguramos de que la célula no muera”, expresa Gracias, quien añade lo imprescindible que llega a resultar que las células “puedan vivir y moverse con los tatuajes ya que muy a menudo existe una incompatibilidad significativa entre las células vivas y los métodos que usan los ingenieros para fabricar la electrónica".
Estos tatuajes a nanoescala combina las células vivas con la tecnología electrónica, los cuales al ser no invasivos y al no ser tóxicos para el cuerpo humano, representan un gran avance que permite realizar un seguimiento detallado de la salud celular. El profesor Gracias realiza una comparación de esta tecnología con tatuajes electrónicos, destacando que estos tatuajes son aproximadamente diez veces más pequeños que la cabeza de un alfiler.
El desarrollo de esta tecnología representa un hito en la compatibilidad entre la biología celular y la electrónica, permitiendo la observación y el control sin precedentes de células individuales, ya que esta capacidad de adherir estructuras complejas a células vivas sin que estas mueran son todo un logro, que junto con el uso de oro asegura que las señales eléctricas no se distorsionen.
El desarrollo de esta tecnología permite la observación y el control sin precedentes de células individuales
Quien podría haber llegado a imaginar que una moda tan instaurada en la sociedad como son los tatuajes, podría llegar a cambiar el paradigma de la detección y diagnostico de enfermedades. Teniendo un gran potencial, ya que podría ser aplicada en diferentes tipos de células, lo que ampliaría aún más su impacto en la investigación médica y científica.