Millones de personas conviven a diario con la diabetes en España, una enfermedad crónica que altera la forma en que el organismo procesa la glucosa y que, sin un buen control, dispara el riesgo de complicaciones cardiovasculares. Vigilar estos niveles exige pinchazos en los dedos, una rutina invasiva e incómoda que podría tener los días contados gracias a inventos como uno que analiza la saliva, una tirita inteligente o un dispositivo que usa luz infrarroja.

En la carrera por simplificar el control de la diabetes irrumpe ahora un nuevo invento ideado por un equipo de científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT): un método no invasivo que mide la glucosa en sangre con gran precisión proyectando luz infrarroja cercana sobre la piel. Este sistema podría evitar que los pacientes con diabetes tuvieran que pincharse los dedos varias veces al día.

Los investigadores utilizaron la espectroscopia Raman, una técnica que permite identificar la composición química de los tejidos al iluminarlos con luz infrarroja cercana o visible, y que ha servido de base para crear un dispositivo, del tamaño de una caja de zapatos, capaz de medir los niveles de glucosa en sangre sin necesidad de pinchar la piel.

"Durante mucho tiempo, el pinchazo en el dedo ha sido el método estándar para medir el azúcar en sangre, pero nadie quiere pincharse el dedo todos los días, varias veces al día. Naturalmente, muchos pacientes diabéticos no se someten a suficientes pruebas de glucosa en sangre, lo que puede provocar complicaciones graves", explica en un comunicado Jeon Woong Kang, científico del MIT y autor principal del estudio.

"Si conseguimos fabricar un monitor de glucosa no invasivo y de alta precisión, casi todas las personas con diabetes se beneficiarán de esta nueva tecnología", añade el investigador.

Luz infrarroja

Tradicionalmente los pacientes diabéticos miden sus niveles de glucosa mediante una extracción de sangre y un análisis con glucómetro —aparato pequeño y portátil—. Algunos incluso usan monitores portátiles que cuentan con un sensor que se inserta justo debajo de la piel y que proporciona mediciones continuas de la glucosa a partir de líquido intersticial —que se encuentra en los espacios que rodean las células—.

Sin embargo, estos últimos pueden causar irritación de la piel y se tienen que sustituir cada 10 o 15 días. Con este escenario, y bajo el objetivo de crear monitores de glucosa portátiles más cómodos para los pacientes, los investigadores del MIT han estado buscando sensores no invasivos basados en la espectroscopia Raman.

Un método que sirve para revelar la composición química de los tejidos o las células mediante el análisis de cómo se dispersa o se desvía la luz infrarroja cercana al encontrarse con diferentes tipos de moléculas.

Los investigadores explican que hace 15 años ya demostraron que podían calcular indirectamente los niveles de glucosa basándose en una comparación entre las señales Raman del líquido intersticial que baña las células de la piel y una medición de referencia de los niveles de glucosa en sangre. Sin embargo, aunque este enfoque producía mediciones fiables, no era práctico para traducirlo en un monitor de glucosa.

Recientemente han logrado un importante avance que les ha permitido medir directamente las señales Raman de glucosa de la piel, que es muy pequeña para distinguirla de todas las demás señales generadas por las moléculas del tejido. Y es que han encontrado la forma de filtrar gran parte de la señal no deseada proyectando luz infrarroja cercana sobre la piel en un ángulo diferente al que recogían la señal Raman resultante.

Para obtener las mediciones, usaron un equipo del tamaño aproximado de una impresora de escritorio, que ahora ha reducido sus dimensiones, siendo similar a una caja de zapatos. Un invento que analiza tan solo tres bandas (una de la glucosa más dos mediciones de fondo) del espectro Raman.

"Al abstenernos de adquirir todo el espectro, que contiene mucha información redundante, reducimos a tres bandas seleccionadas de entre unas 1000. Con este nuevo enfoque, podemos cambiar los componentes que se utilizan habitualmente en los dispositivos basados en Raman y ahorrar espacio, tiempo y costes", explica Bresci.

Reducir su tamaño

Para probar su tecnología, el equipo de científicos ha llevado a cabo un estudio clínico en el Centro de Investigación Clínica Traslacional del MIT, donde usaron su invento para tomar lecturas de voluntarios sanos durante un período de cuatro horas, quienes posaron su brazo sobre el dispositivo, concretamente sobre una especie de ventana de cristal que permitía ver el haz de infrarrojos realizando la medición.

Los investigadores explican que cada medición tardó poco más de 30 segundos y que tomaban una nueva lectura cada cinco minutos. Durante las pruebas, los voluntarios consumieron dos bebidas con 75 gramos de glucosa. Esto permitió a los científicos monitorizar cambios significativos en la concentración del azúcar en sangre.

Gracias a estas pruebas descubrieron que el dispositivo basado en Raman mostraba niveles de precisión similares a los de dos monitores de glucosa invasivos que están disponibles en el mercado, y que requieren la implantación de un cable bajo la piel.

Tras esta primera investigación, los científicos del MIT han estado trabajando en un prototipo más pequeño, del tamaño aproximado de un teléfono móvil y que actualmente están probando en el mismo centro en voluntarios sanos y prediabéticos.

La siguiente casilla de su hoja de ruta es la de realizar un estudio más amplio el año que viene en colaboración con un hospital y en el que participarán personas que sufren diabetes. También planean seguir reduciendo el tamaño del dispositivo, hasta alcanzar aproximadamente el tamaño de un reloj, y garantizar que su sensor obtenga lecturas precisas de personas con diferentes tonos de piel.