Los antibióticos, medicamentos que tratan las infecciones bacterianas, han salvado millones de vidas en todo el mundo desde su descubrimiento a principios del siglo XX. Cuando surtimos una receta en el consultorio del médico o en la farmacia hoy, la mayoría de nosotros damos por sentado que estos medicamentos comúnmente recetados son reales, y de buena calidad.

Pero en el mundo en desarrollo, la fabricación y la distribución de subestándar, los medicamentos no legítimos están muy extendidos. La Organización Mundial de la Salud estima que hasta el 10 por ciento de todos los medicamentos en todo el mundo podrían falsificarse, con hasta el 50 por ciento de ellos alguna forma de antibióticos. Un antibiótico falsificado o diluido no solo puede poner en peligro a un paciente involuntario, pero también puede contribuir al problema más amplio de la resistencia a los antimicrobianos.

Un laboratorio de la Universidad Estatal de Colorado está poniendo la química a trabajar en una una forma económica de identificar tales antibióticos falsificados y de calidad inferior, ofreciendo una solución práctica a un problema muy real. Los investigadores han creado una prueba en papel que puede determinar rápidamente si una muestra de antibiótico tiene la concentración adecuada. o diluido con sustancias de relleno como bicarbonato de sodio. Similar al mecanismo de una prueba de embarazo casera, una tira de papel adquiere un color distintivo si hay un antibiótico falsificado.

Es el último ensayo químico en papel desarrollado en el laboratorio de Chuck Henry, profesor del Departamento de Química. Investigadores, incluida la primera autora Kat Boehle, un doctorado recientemente graduado. estudiante, describir la invención en Sensores ACS .

"En este país, damos por sentado que nuestros antibióticos son buenos; ni siquiera lo pensamos dos veces, ", Dijo Boehle." Pero los antibióticos falsificados y de calidad inferior son algo extremadamente común en otras partes del mundo. El objetivo de este proyecto ha sido crear un dispositivo de detección económico y fácil de usar; fabricar nuestro dispositivo cuesta literalmente una cuarta parte ".

Así es como funciona:las bacterias producen de forma natural una enzima que les puede dar resistencia a los antibióticos al unirse químicamente a porciones de la molécula del antibiótico. Los investigadores utilizaron esta misma enzima, llamada beta-lactamasa, para habilitar su dispositivo para detectar la presencia de antibióticos en una muestra determinada.

Para la prueba, el usuario disuelve el antibiótico en agua, y agrega la solución a un pequeño dispositivo de papel. El papel contiene una molécula llamada nitrocefina que cambia de color cuando reacciona con la enzima. En esta configuración, el antibiótico y la nitrocefina del papel compiten para unirse con la enzima en una zona de detección.

Con una buena dosis de antibiótico, hay poco cambio de color en la tira de papel, porque el antibiótico supera a la nitrocefina y se une con éxito a la enzima beta-lactamasa. Pero en un antibiótico falsificado o debilitado, el papel se pone rojo, porque, en cambio, la enzima reacciona con la nitrocefina. En breve, amarillo significa bueno (antibiótico de concentración apropiada); rojo significa malo (antibiótico diluido).

El dispositivo también incluye un indicador de pH, para determinar si una muestra es ácida o alcalina. Esta información adicional podría alertar al usuario sobre si una muestra ha sido falsificada con ingredientes de relleno. que de otro modo podría confundir la prueba principal.

Es simple, es rápido (unos 15 minutos), y puede ser utilizado por un profesional no capacitado:todos los objetivos clave del proyecto, Dijo Henry. Los enfoques tradicionales para probar la pureza de los medicamentos se basan en grandes costosos equipos analíticos en laboratorios, incluida la espectrometría de masas, lo que dificulta o imposibilita el acceso fácil para los países en desarrollo.

Para garantizar la usabilidad del dispositivo, los investigadores incluyeron en su experimento una prueba a ciegas con cinco usuarios que no estaban familiarizados con el dispositivo o la ciencia detrás de él. Todos identificaron con éxito 29 de 32 muestras de antibióticos como legítimas o falsas.

La prueba es eficaz para un amplio espectro de antibióticos betalactámicos, pero hay espacio para el refinamiento. La muestra más erróneamente identificada por los usuarios inexpertos fue el ácido acetilsalicílico, comúnmente conocido como aspirina, que no se volvió tan rojo como las otras muestras falsas porque su pH ácido desestabilizó la reacción. Ser capaz de distinguir con mayor precisión estos productos químicos específicos será el tema de la optimización futura de la nueva prueba. dicen los investigadores.