Aptámeros permiten monitorear biomarcadores en tiempo real sin tomar sangre

Sin embargo, la mayoría de las pruebas clínicas todavía dependen de extracciones de sangre invasivas en un único momento, que solo ofrecen una instantánea del estado del paciente.

Los sensores portátiles existentes suelen basarse en anticuerpos o enzimas que carecen de estabilidad a largo plazo y de unión reversible, lo que limita su utilidad para la monitorización continua. Ahora, una nueva generación de sensores electroquímicos portátiles basados en aptámeros permite el seguimiento continuo y en tiempo real de señales fisiológicas directamente en o sobre el cuerpo.

Una revisión realizada por investigadores de la Universidad Sun Yat-sen (Guangzhou, China) e instituciones colaboradoras ha resumido los avances en la integración de aptámeros de ADN y ARN con plataformas de detección electroquímica y dispositivos electrónicos portátiles para la monitorización de biomarcadores in vivo.

Los aptámeros son ácidos nucleicos cortos de cadena sencilla seleccionados in vitro que ofrecen alta especificidad, unión reversible a la diana y programabilidad estructural. A diferencia de los anticuerpos, se sintetizan químicamente, son altamente estables y presentan una cinética de unión ajustable.

En la revisión publicada en Microsystems & Nanoengineering, investigadores describieron estrategias de inmovilización como la unión oro-tiol, el acoplamiento covalente y las interacciones biotina-estreptavidina para anclar aptámeros a las superficies de los electrodos en dispositivos flexibles.

La revisión detalla dos enfoques principales de transducción de señales electroquímicas: la detección basada en impedancia y los métodos basados en sondas redox. En los sistemas redox, los aptámeros se marcan con moléculas electroactivas como el azul de metileno o el ferroceno, lo que permite que los cambios estructurales inducidos por la unión generen señales eléctricas mensurables.

La revisión destaca diversas aplicaciones, como sensores de sudor para cortisol y estradiol, apósitos flexibles para heridas que detectan marcadores inflamatorios e infecciones, y parches de microagujas para la monitorización de fármacos y hormonas en el líquido intersticial. Estas plataformas demostraron alta sensibilidad, respuesta rápida y capacidad de regeneración para mediciones repetidas.

Al permitir el seguimiento continuo de biomarcadores en tiempo real sin necesidad de extracciones de sangre repetidas, los sensores portátiles basados en aptámeros abordan las limitaciones históricas de los diagnósticos tradicionales.

Su unión reversible y su alta estabilidad los hacen especialmente adecuados para el manejo de enfermedades crónicas, la monitorización de fármacos terapéuticos y la medicina personalizada. Los futuros sistemas que integran comunicación inalámbrica, procesamiento de datos y detección de múltiples biomarcadores podrían ampliar aún más sus aplicaciones clínicas.

A medida que avanzan la ciencia de los materiales y la electrónica flexible, se espera que los wearables con aptámeros se conviertan en herramientas clave para la salud digital de próxima generación y el diagnóstico domiciliario.

"Los sensores electroquímicos portátiles basados en aptámeros representan un paso importante hacia una monitorización de la salud verdaderamente continua", señalan los autores. "Su comportamiento de unión reversible y su excelente estabilidad abordan desafíos de larga data asociados con los sensores basados en anticuerpos".

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Universidad Sun Yat-sen