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Con sensor electroquímico facilitan medición de ácido úrico

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La hiperuricemia es el exceso de ácido úrico en la sangre y, según la Federación Mexicana de Diabetes, hasta 2016 tenía una prevalencia de 15 por ciento en adultos mexicanos, equivalente a 10 millones de personas. Este padecimiento incrementa el riesgo de presentar enfermedades como diabetes mellitus, trastorno renal, síndrome metabólico, afecciones cardiacas, hipertensión, preeclampsia y gota.

El ácido úrico es una sustancia producida en el cuerpo por el metabolismo de las purinas y es usado como biomarcador para medir el estado de salud. A pesar de que se puede detectar utilizando técnicas instrumentales convencionales en suero u orina, Juan Manuel Gutiérrez Salgado, adscrito al Departamento de Ingeniería Eléctrica del Cinvestav, encabeza el desarrollo de un sensor a base de nanopartículas de oro a fin de determinar los niveles de ácido úrico con muestras de saliva.

“La importancia del biomarcador, la viabilidad de su rango de detección clínica y la disponibilidad de muestras para análisis, nos incentivaron a desarrollar sensores electroquímicos con ventajas como la facilidad de uso, rapidez, requisitos mínimos de muestra y alta sensibilidad hacia la detección de ácido úrico en fluidos biológicos no invasivos, como la saliva”, comentó el investigador del Cinvestav.

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Este sistema electroquímico consiste en un sensor serigrafiado que contiene una parte reactiva similar a las que se utilizan para medir glucosa, y que en conjunto con una instrumentación electrónica permite mediante una computadora personal con un software específico la detección de esta sustancia.

El usuario deposita una gota de saliva sobre la tira reactiva, a partir de eso el sensor detecta la respuesta electroquímica ante la concentración del ácido úrico y genera la información que será analizada por el software

En el estudio se evaluaron muestras de saliva artificial como modelo que exhibe parámetros analíticos semejantes a la saliva humana, por lo que uno de los siguientes pasos será emplear fluidos reales para verificar el dispositivo.

Para la detección de ácido úrico, se emplea una plataforma no enzimática, la cual aprovecha la oxidación de pequeñas moléculas orgánicas, en este caso de ácido úrico, sobre los electrodos que incorporan nanomateriales catalíticos en su superficie.

En este trabajo, las nanopartículas de oro, conocidas por su actividad catalítica, mejoran las propiedades de transferencia de carga, promoviendo una mayor conductividad que favorece la detección no enzimática de analitos.

La plataforma sensora fue diseñada y fabricada en el laboratorio de Gutiérrez Salgado, por lo que es considerada de bajo costo. Además, por su portabilidad, es un sistema accesible con amplias posibilidades de uso en entornos con recursos limitados, en comparación con otros sistemas basados en métodos analíticos como la cromatografía o espectrometría actualmente empleados para la determinación del ácido úrico.

A partir de los resultados obtenidos, el investigador del Cinvestav realizó una publicación en la revista científica Chemosensors, donde se hace hincapié del aporte tecnológico del dispositivo, al emplear una técnica amperométrica, importante por detectar cambios en las corrientes eléctricas producidas por las reacciones químicas, cuya eficiencia es comparable con las técnicas mencionadas.

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Otra ventaja de la alternativa desarrollada en el Cinvestav es que se trata de un proceso rápido capaz de emplearse en el consultorio médico. De esa manera, los profesionales en la salud que sospechen de un aumento en los niveles de ácido úrico podrían hacer la prueba de inmediato, al tiempo que reducen los costos para el paciente, agregó el investigador de la Sección de Bioelectrónica.

El sistema AMP3291 fue diseñado para mediciones amperométricas de ácido úrico con el fin de permitir que cualquier usuario pueda revisar sus niveles de ácido úrico, pues no necesita manipular la configuración del sistema en el análisis de muestras, ni estar familiarizado con la complejidad del análisis. En este sentido, la propuesta es un sistema listo para usar que no requiere ninguna calibración.

Por el momento, el sistema se encuentra en fase de prototipo, pero los investigadores trabajan en la portabilidad, para dotar al sistema de una conexión tanto Bluetooth como Wi-Fi con el objetivo de sustituir la computadora por un dispositivo móvil. Esta característica podría habilitarlo como un detector de ácido úrico portátil, haciendo su operación más cercana a un diagnóstico de prueba en el punto de atención.

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