Un nuevo método para medir la glucosa en diabéticos, más ecológico y menos invasivo

Desde el año 2000, se tiene registro de que la diabetes en México es la primera causa de muerte entre las mujeres y la segunda entre los hombres. Esta aumenta el riesgo de cardiopatías y accidentes cerebrovasculares, tales como una embolia, y a largo plazo puede ocasionar ceguera, insuficiencia renal, impotencia sexual y amputaciones. 

Son más de 12.8 millones de personas con diabetes, y para el año 2045, se calcula que la cantidad aumentará a 22.9 millones. Tendremos el sexto lugar en número de personas con diabetes a nivel mundial, después de China, India, Estados Unidos, Pakistán y Brasil. 

Estos millones de personas, para revisar sus niveles de glucosa, utilizan una técnica desechable e invasiva. 

Los sensores comerciales de glucosa, en los que te pinchas para obtener sangre y colocarla en unas tiras, tienen un gel con enzima suelta. Una vez que colocas la gota de sangre, se disuelve con el gel y mide por corriente eléctrica cuánta glucosa hay en la sangre. “Lo que nosotros queremos hacer es que sean de más de un uso y por otras fuentes de secreción de glucosa, como el sudor o la saliva”. 

Habla Gabriel Díaz Miramontes, egresado de Ingeniería en Nanotecnología y alumno de octavo semestre en Ingeniería en Biotecnología. Él, junto con estudiantes de ambas carreras y profesores investigadores de tres departamentos del ITESO, investiga desde 2019 mejores formas de medir la glucosa, menos agresivas para las personas y más conscientes con el medio ambiente. 

El Proyecto de Aplicación Profesional “Programa de Apoyo a la Investigación y Desarrollo en Nanociencias y Nanotecnología” se encarga de esta investigación con Elise Araujo Palomo y Juan Diego Sánchez, del Departamento de Matemáticas y Física; del Departamento de Electrónica, Sistemas e Informática está Esteban Martínez, y del Departamento de Procesos Tecnológicos e Industriales colabora David Mendoza. 

Gabriel se involucró en este PAP cuando continuaba sus estudios en Nanotecnología, y tomó clases con Elise, las cuales le recordaron su amor por la academia y su interés de convertirse en investigador. 

Conoció la carrera de Nanotecnología cuando realizó en la preparatoria -Colegio Alemán de Guadalajara- un intercambio en Alemania y convivió con unos chicos que estudiaban Ciencia de materiales y realizaban su servicio profesional en Siemens, trabajando con LEDS orgánicos para hacerlos más pequeños 

“Siempre me gustó la investigación, desde la prepa. Me interesaba resolver problemas, analizar circunstancias de la vida real y encontrar cómo solucionar con cosas que tuviera al alcance”, dice. 

Cuando Elise comenzó su investigación para crear un dispositivo que haga el monitoreo del azúcar menos invasivo, lo invitó a colaborar. 

“Ella sabía de mi facilidad por la biología, así que me puso a cargo de colaborar en la inmovilización de enzimas en nanoestructuras. Al principio no tenía idea de cómo hacerlo y lo tomé como un reto personal: buscar diferentes metodologías y bajo qué principios”. 

Comenzó la investigación junto con una compañera de Biotecnología y David Mendoza, del Departamento de Procesos Tecnológicos e Industriales. Él les proporcionó un protocolo con una metodología sencilla, para que los estudiantes pudieran experimentar y medir resultados. 

La cantidad medible que se secreta por medio de saliva y sudor es hasta 100 veces menor, por lo que se tiene que diseñar un sensor en las tiras que sea al menos 100 veces más sensible que uno de sangre. Así que se encuentran experimentando con nanoestructuras que den mayor área superficial, a diferencia de los electrodos comerciales. 

“Actualmente tenemos cuatro metodologías viables para inmovilizar enzimas en las nanoestructuras y son estables”, cuenta Gabriel. “Falta hacer modificaciones para tener resultados óptimos, pero ya hemos podido caracterizarlas por UV-VIS (técnica de caracterización por colorimetría), y por TEM y SEM (técnicas de microscopía electrónica), y hemos hecho revisiones amperométricas a las cuatro técnicas”. 

Considera que los resultados han sido muy favorables, con avances, unas incógnitas, pero certeza de que podrán encontrar la metodología para poder medir la glucosa de una forma menos invasiva. Podría ser un parche con una app ligada al celular que te informe de tus niveles de glucosa, en lugar de picarte dos o tres veces al día. O podría ser un papelito reutilizable para medir con saliva. 

“Aún no hemos definido cómo será la medición; hay varias ideas y propuestas todavía para hacerlo lo menos invasivo posible”. 

Su colaboración trascendió al PAP, y ya es parte del proyecto de investigación, donde trabaja también en artículos científicos sobre los avances para ser publicados, compañeros de equipo que están realizando su tesis al respecto de esta investigación. 

Además, va por la doble titulación. “Como me interesaba la parte de investigación en el área médica, metí materias que según yo serían complementarias para este interés. Empecé con Bioquímica, luego Biología molecular aplicada, Inmunología, Genética…” 

De ahí se dio cuenta que le faltarían pocos semestres para la doble titulación, así que, después de graduarse en Nanotecnología, continuó sus estudios para poderse graduar en diciembre de este año como ingeniero en Biotecnología también. 

Gabriel disfruta que esta disciplina tiene formas más comprobables de las investigaciones y experimentos, y la facilidad de los equipos en el laboratorio de Biotecnología para ver resultados tangibles.  

“Me gustaría trabajar en la industria, o en un centro de investigación de una empresa grande, y después, realizar mi posgrado en el extranjero orientado a nanomedicina. Me interesa la investigación de cáncer, pero la diabetes creo que es un problema muy grande en México y me gustaría colaborar”, cuenta. 

La tirada del proyecto es hacerlo un producto comercial, y compartir los resultados en publicaciones científicas que puedan beneficiarse de estos conocimientos. Continúa como PAP “Programa de Apoyo a la Investigación y Desarrollo en Nanociencias y Nanotecnología”, y tiene aún espacio para estudiantes de las carreras de los tres departamentos que la integran. 

“Tanto para alumnos de Nanotecnología como de Biotecnología, creo que este PAP es una gran oportunidad para conocer y explorar áreas que no conocen”, comparte Gabriel. 

“Para los nanos, aprender áreas biológicas que, si bien tenemos algunas materias que nos introducen, esto es llegar más a fondo; y para los bios, es entrar a un área que se relaciona. Las dos carreras van muy de la mano, y se pueden juntar para hacer proyectos muy interesantes, como este”.