Un dispositivo suave y flexible que se adhiere a la piel para capturar el sudor y medir el cloruro del sudor puede ayudar a los médicos a diagnosticar la fibrosis quística en los bebés, según nuevos datos publicados en línea el 31 de marzo en Medicina traslacional de la ciencia. Pero no todo el mundo está convencido de que el dispositivo sea el método adecuado para un diagnóstico clínico importante.
Dicho esto, la tecnología también podría usarse para ayudar a los médicos a monitorear cómo los pacientes mayores con fibrosis quística responden al tratamiento y permitir las pruebas de sudor fuera de los entornos clínicos, sugieren los investigadores.
Conocido como una etiqueta de sudor microfluídico, el dispositivo puede tener ventajas en términos de costo, comodidad y confiabilidad para recolectar suficiente sudor, en relación con los sistemas de recolección rígidos, dijo el autor principal del estudio, John A. Rogers, PhD, director del Instituto Querrey Simpson para Bioelectrónica en la Universidad Northwestern en Evanston, Illinois.
Rogers y sus colegas compararon la etiqueta de sudor con el sistema de recolección de sudor Macroduct, un dispositivo rígido que se usa actualmente para las pruebas de sudor. Realizaron pruebas de sudor con ambos dispositivos en 51 niños y adultos de 2 meses a 51 años, una vez en cada brazo. Treinta y tres de los participantes tenían fibrosis quística.
Para cada prueba, la iontoforesis de pilocarpina inició una respuesta de sudor y la recolección del sudor tomó aproximadamente 30 minutos. En promedio, la etiqueta de sudor recogió 74 µl de sudor, mientras que el sistema Macroduct recogió 58 µl. En tres casos, el sistema Macroduct no recogió suficiente sudor para la prueba. No se produjeron casos de este tipo con la etiqueta de sudor.
Además, los resultados indican que la etiqueta adhesiva del sudor y los cloridómetros comerciales pueden proporcionar una precisión comparable en la evaluación del cloruro del sudor, informan los investigadores.
Aunque las pruebas de sudor están bien establecidas, existen desafíos con los dispositivos rígidos existentes, comentó Aaron S. Chidekel, MD, director del Cystic Fibrosis Care Center en Nemours / Alfred I. duPont Hospital for Children en Wilmington, Delaware.
“Es difícil colocar ese dispositivo, que es una especie de reloj de pulsera, alrededor de la muñeca de un bebé que se mueve y luego mantener un sello lo suficientemente apretado durante 30 minutos”, dijo Chidekel, que no participó en la investigación.
Incluso en circunstancias ideales, el dispositivo a veces no acumula suficiente sudor, dijo.
“Ese es un desafío para la familia, como se puede imaginar, porque la fibrosis quística es un concepto aterrador para los nuevos padres”, dijo Chidekel. Noticias médicas de Medscape. La detección de fibrosis quística en recién nacidos puede tener una alta tasa de falsos positivos, y cuando la detección indica que un niño podría tener fibrosis quística, es importante realizar una prueba de sudor para resolver la incertidumbre y comenzar el tratamiento, si es necesario, lo antes posible. él dijo.
“Todo lo que pueda mejorar la puntualidad, precisión y simplicidad del diagnóstico de fibrosis quística, particularmente en bebés muy pequeños, es un avance importante, y este dispositivo parece bastante prometedor”, dijo Chidekel. También parece “amigable para los pacientes”, anotó.
Similar a un parche de Gatorade
La tecnología de pegatinas de sudor es similar a la que se usa en un nuevo producto de Gatorade, Gx Sweat Patch, que fue diseñado para proporcionar a los atletas información sobre su tasa de sudoración y composición de sodio, dijo Rogers. Una empresa cofundada por Rogers, Epicore Biosystems, desarrolló el producto con Gatorade después de que Rogers y sus colegas describieran la tecnología de microfluidos subyacente en 2016.
Mientras Gatorade vio una forma de optimizar la hidratación, otros vieron posibles aplicaciones médicas.
Susanna McColley, MD, neumóloga pediátrica del Lurie Children’s Hospital y Northwestern Medicine y coautora del nuevo estudio, se acercó sobre el uso de la tecnología en la fibrosis quística, dijo Rogers. Con este trastorno genético, la concentración de cloruro en el sudor es “el biomarcador más robusto para el diagnóstico confirmatorio”, señalan los investigadores.
La etiqueta de sudor fue un ajuste natural para medir este biomarcador, dijo Rogers.
“El sudor se canaliza a un depósito circular muy pequeño donde hemos precargado un ácido químico que cambia de color en una cantidad determinada por la concentración del cloruro”, dijo Rogers. “Y entonces simplemente toma una foto digital del dispositivo”.
La tecnología de imágenes determina cuantitativamente el color, lo que indica la concentración de cloruro.
Rogers ha dirigido programas de investigación que se centran en el desarrollo de biosensores electrónicos que pueden integrarse con el cuerpo humano. Cuando sus esfuerzos se centraron en firmas bioquímicas de salud, se centraron en el sudor.
“El instinto natural sería tratar de averiguar cómo acceder a la sangre o al líquido intersticial”, pero esos enfoques requieren cierto grado de penetración en la piel, dijo Rogers. El sudor se puede obtener de forma no invasiva y revelar información sobre glucosa, lactato, vitamina C, hierro, zinc, calcio y cloruro, por ejemplo.
Desarrollaron formas de incrustar pequeños canales, válvulas y depósitos en plataformas flexibles que pueden adherirse a la superficie de la piel para capturar el sudor a medida que emerge de la superficie. “Las estructuras de los canales y estos pequeños depósitos se están produciendo utilizando las mismas tecnologías que se utilizan en la industria de fabricación de semiconductores”, dijo.
¿Dejar las pruebas en los laboratorios?
El dispositivo es comparable al sistema de prueba de sudor actual, pero podría no ser una mejor opción, dijo Robert J. Giusti, MD, fundador y director del Pediatric Cystic Fibrosis Center, que forma parte del Hassenfeld Children’s Hospital en NYU Langone en la ciudad de Nueva York. .
“La prueba del sudor es un procedimiento complejo que se realiza mejor en un centro de atención de fibrosis quística” con un control de calidad adecuado, dijo Giusti. “Me preocupa que las compañías de seguros prefieran una recolección de sudor que sea barata y se realice en un centro de atención sin FQ para ahorrar dinero”.
Además, el estudio puede exagerar la necesidad de realizar pruebas de sudor en curso en los pacientes con fibrosis quística, así como las limitaciones de las pruebas actuales, dijo Giusti. “Es cierto que los bebés pequeños ocasionalmente no pueden producir una colección adecuada de sudor, pero este problema se supera en 1 o 2 semanas a medida que el bebé crece”, dijo.
Si las pegatinas de sudor podrían reducir la frecuencia de este problema requiere más estudio, dijo. “Este dispositivo necesitará una verificación y validación rigurosas antes de que se pueda hacer tal declaración”.
Se necesitan estudios más amplios, particularmente en pacientes más jóvenes con diversas afecciones de fibrosis quística, peso al nacer y estados de hidratación, señalan los autores del estudio. También es necesario probar la tecnología de análisis de color en entornos con iluminación desigual, lo que podría afectar la precisión, añaden.
Aunque se necesitan más verificaciones y aprobaciones regulatorias, las tendencias apuntan a que habrá más atención médica en casa, dijo Rogers. Con ese fin, la investigación futura puede evaluar si un baño o una ducha tibia podría inducir suficiente sudor y evitar la necesidad de iontoforesis de pilocarpina.
“Creo que ahí es donde la atención médica va a ocurrir cada vez más, eso está bastante claro”, dijo. “Simplemente debe hacerse con mucho cuidado”.
El estudio fue apoyado por el Instituto Querrey Simpson de Bioelectrónica de la Universidad Northwestern, la Universidad de Hawái en Manoa, la Fundación Comunitaria de Hawái, el Hospital Infantil Ann & Robert H. Lurie, el Instituto de Investigación Stanley Manne, el Hospital Northwestern Memorial y los Institutos Nacionales de Salud. 3M proporcionó acceso a los materiales adhesivos utilizados en la investigación.
Rogers y el primer autor del estudio, Tyler R. Ray, PhD, son inventores de patentes y solicitudes de patentes relacionadas con los microfluidos epidérmicos, incluidas las aplicaciones en el diagnóstico de fibrosis quística. Rogers y varios coautores son cofundadores de Epicore Biosystems, una empresa que desarrolla dispositivos de microfluidos epidérmicos, incluido el parche Gatorade. Ray tiene vínculos con la empresa. Chidekel y Giusti han declarado no tener ningún conflicto de interés económico pertinente.
Sci Transl Med. Publicado en Internet el 31 de marzo de 2021. Resumen
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