Con tan solo soplar en una nariz electrónica será suficiente para que un médico general sepa si la persona está sana o en etapa inicial de algún padecimiento. Se trata de un sistema artificial compuesto por una matriz de dispositivos sensores basados en nanomateriales. Con algo en apariencia tan simple como el aliento es capaz de identificar la presencia de múltiples enfermedades. Mientras que otra de las virtudes es que se trata de un invento de México para el mundo.
Es tan pequeña que cabe en la palma de la mano. Sin embargo, estos instrumentos todavía están a prueba en diferentes laboratorios del mundo. Se han utilizado con éxito, pero de manera experimental, en el diagnóstico no invasivo de cáncer, asma y Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica (EPOC).
¿Cómo funciona?
Los sensores contienen diversos materiales sensibles. No obstante, nanopartículas de óxidos metálicos, nanohilos, nanotubos y grafeno son algunos materiales en estudio que se podrían emplear como nuevas capas sensibles en dispositivos basados en ondas acústicas.
El Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología (ICAT), de la UNAM, y el grupo SensAvan, del Centro Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), de España, desarrollaron desde la capa sensible hasta la física del dispositivo.
En sus investigaciones prueban varias matrices con diferentes tipos de sensores, a fin de aplicarlas en apoyo del diagnóstico médico y en el monitoreo del medio ambiente.
Daniel Matatagui, del grupo SensAvan, quien desarrolló el dispositivo en el ICAT junto con su alumno Fabio Andrés Bahos, en colaboración con el CSIC, dijo:
“Imagina que con el aliento, en vez de una muestra de sangre, el médico podrá detectar patologías. Podríamos saber, también con una muestra de aire, qué tan contaminada está una zona específica de Madrid o de Ciudad de México”.
En la nariz electrónica las moléculas de las especies químicas que contienen el aliento y el aire interfieren con las ondas acústicas de los dispositivos (similares a las sísmicas) y generan un cambio en dicha onda.
Esta señal es traducida y medida con un mecanismo electrónico en el que se integra la matriz de sensores. Luego, con técnicas de reconocimiento de patrones, se extrae información sobre qué especies químicas contiene una muestra de aliento o de aire contaminado. El sistema olfativo artificial envía la señal a una computadora, a un teléfono celular o a otro mecanismo similar.
Marcadores de riesgo
El aliento contiene sustancias que son marcadores específicos de enfermedades. La diabetes genera un aumento importante en la concentración de cuerpos cetónicos; en las afecciones renales incrementa el amoniaco; en el asma, el óxido nítrico. En el cáncer de pulmón se produce monóxido de carbono; en la enfermedad del hígado, sulfuro de dimetilo; en la esquizofrenia, etano, por ejemplo.
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— Sala de Prensa UNAM (@SalaPrensaUNAM) June 14, 2021
La meta es desarrollar un sistema olfativo artificial que sirva para una revisión rápida y una primera prueba que confirme o descarte un padecimiento. Si resulta positiva, el médico general recomendará a qué especialista consultar.
Sólo soplar
Con ese fin, los expertos Matatagui y María del Carmen Horrillo, del grupo SensAvan-CSIC, en colaboración con investigadores del ICAT (entre ellos Celia Sánchez Pérez y José Manuel Saniger), combinan sustratos grafénicos con diferentes dispositivos de ondas acústicas que funcionan como sistemas sísmicos.
El reto es que sea pequeño, económico y con una eficiencia igual o mejor que los convencionales, que son caros. Es cuestión de tiempo para que en vez de una muestra de sangre, con sólo soplar uno pueda conocer su estado de salud.
