En menos de un minuto un dispositivo en miniatura desarrollado en la Universidad de Montreal puede medir la sangre de un paciente en busca de metotrexato, un fármaco contra el cáncer de uso común pero potencialmente tóxico. Tan preciso y diez veces menos costoso que los equipos que se utilizan actualmente en los hospitales, este dispositivo a nanoescala tiene un sistema óptico que puede medir rápidamente la dosis óptima de metotrexato que necesita un paciente, minimizando al mismo tiempo los efectos adversos de la droga. La investigación fue dirigida por Jean-François Masson y Joelle Pelletier del Departamento de Química de la universidad.

El metotrexato se ha utilizado durante muchos años para tratar ciertos cánceres, entre otras enfermedades, debido a su capacidad para bloquear la enzima dihidrofolato reductasa (DHFR). Esta enzima es activa en la síntesis de precursores de ADN y, por lo tanto, promueve la proliferación de células cancerosas. "Si bien es eficaz, El metotrexato también es muy tóxico y puede dañar las células sanas de los pacientes. de ahí la importancia de monitorear de cerca la concentración del fármaco en el suero de los individuos tratados para ajustar la dosis, "Explicó Masson.

Hasta ahora, El monitoreo se ha realizado en hospitales con un dispositivo que utiliza bioensayos fluorescentes para medir la polarización de la luz producida por una muestra de fármaco. "El funcionamiento del dispositivo actual se basa en un engorroso, plataforma costosa que requiere personal experimentado debido a las muchas muestras que deben manipularse, "Dijo Masson.

Hace seis años, Joelle Pelletier, un especialista en la enzima DHFR, y Jean-François Masson, un experto en diseño de instrumentos biomédicos, investigó cómo simplificar la medición de la concentración de metotrexato en pacientes.

Las nanopartículas de oro en la superficie del receptáculo cambian el color de la luz detectada por el instrumento. El color detectado refleja la concentración exacta del fármaco en la muestra de sangre. En el curso de su investigación, desarrollaron y fabricaron un dispositivo miniaturizado que funciona por resonancia de plasmón de superficie. Aproximadamente, Mide la concentración de metotrexato en suero (o sangre) a través de nanopartículas de oro en la superficie de un recipiente. Al "competir" con el metotrexato para bloquear la enzima, las nanopartículas de oro cambian el color de la luz detectada por el instrumento. Y el color de la luz detectada refleja la concentración exacta del fármaco en la muestra de sangre.

La precisión de las mediciones tomadas por el nuevo dispositivo se comparó con las producidas por los equipos utilizados en el Hospital Maisonneuve-Rosemont en Montreal. "Las pruebas fueron concluyentes:no solo las mediciones fueron tan precisas, pero nuestro dispositivo tardó menos de 60 segundos en producir resultados, en comparación con los 30 minutos de los dispositivos actuales, "Dijo Masson. Además, las pruebas comparativas fueron realizadas por técnicos de laboratorio que no tenían experiencia con la resonancia de plasmón de superficie y no encontraron mayores dificultades para operar el nuevo equipo u obtener los mismos resultados concluyentes que Masson y su equipo de investigación.

Además de producir resultados en tiempo real, el dispositivo diseñado por Masson es pequeño y portátil y requiere poca manipulación de muestras. "En el futuro cercano, podemos prever el dispositivo en los consultorios médicos o incluso al lado de la cama, donde los pacientes recibirían dosis individualizadas y óptimas mientras se minimiza el riesgo de complicaciones, ", Dijo Masson. Otro beneficio, y una considerable:"Si bien los equipos tradicionales requieren una inversión de alrededor de $ 100, 000, el nuevo dispositivo móvil probablemente costaría diez veces menos, alrededor de $ 10, 000 ".