Un equipo de ocho estudiantes de EPFL ha creado un biosensor portátil que puede medir la cantidad de vancomicina en el torrente sanguíneo de un paciente. permitiendo a los médicos controlar mejor la dosis y reducir los efectos secundarios dañinos. Su tecnología, desarrollada para la próxima competencia internacional SensUs, podría eventualmente usarse también para otros antibióticos.

En Discovery Learning Labs (DLL) de EPFL, instalaciones educativas diseñadas para promover la investigación interdisciplinaria, se está trabajando en un dispositivo nuevo e innovador. Ocho estudiantes de maestría en microingeniería, La bioingeniería y las ciencias de la vida se han asociado (SenSwiss) para desarrollar un biosensor portátil como su entrada en la competencia SensUs, que se lleva a cabo en la Universidad Tecnológica de Eindhoven en los Países Bajos del 7 al 8 de septiembre de 2018. Su dispositivo puede proporcionar mediciones precisas de la cantidad de vancomicina, un antibiótico utilizado como tratamiento de último recurso, en el plasma sanguíneo de un paciente. Esta información ayudará a los médicos a administrar exactamente la cantidad de medicamento necesaria y, por lo tanto, reducirá la aparición de efectos secundarios dañinos. Por ejemplo, Se sabe que la vancomicina daña los riñones y la audición.

"Comenzamos a trabajar en el biosensor el otoño pasado junto con nuestros cursos, y este verano he estado trabajando en ello a tiempo completo. Poder utilizar la DLL ha facilitado mucho nuestra investigación, ya que tienen todo el equipo que necesitamos, "dice Alix Faillétaz, estudiante de maestría en bioingeniería. Este es el segundo año consecutivo que EPFL participa en SensUs, donde su equipo se enfrentará a estudiantes de otras 12 universidades de todo el mundo. “La competencia se lanzó hace tres años. Es realmente exigente y es un gran desafío para los estudiantes. Deben superar una serie de problemas y aprender a trabajar juntos, confiar unos en otros y delegar tareas en función de las habilidades específicas de cada individuo, "dice el profesor Philippe Renaud, quién está entrenando al equipo.

Medidas basadas en polarización

SensUs tiene como objetivo fomentar el desarrollo de biosensores, apuntar a una aplicación diferente cada año, aunque el objetivo siempre se relaciona con la medición de un biomarcador con un impacto en la salud pública. El objetivo es elegido por un panel de expertos que incluye al profesor Renaud. Las pruebas existentes para medir la vancomicina requieren mucho tiempo, una cantidad considerable de sangre y una máquina especial que cuesta decenas de miles de francos suizos. Pero el biosensor portátil del equipo EPFL puede tomar medidas en menos de cinco minutos con solo unas pocas gotas de sangre. y costos menores de 5, 000 francos. Su dispositivo proyecta luz polarizada sobre una muestra que contiene una mezcla homogénea del plasma sanguíneo del paciente y una solución de péptido sintetizado (una secuencia de aminoácidos).

¿Como funciona? "Primero creamos un péptido que se une específicamente a la vancomicina, y luego agregamos un compuesto fluorescente, "dice Faillétaz." A medida que la vancomicina se une al péptido fluorescente, el movimiento del péptido se ralentiza y la luz que emite se polariza cada vez más. Midiendo el grado de polarización de la luz, podemos calcular la concentración de vancomicina en la sangre de un paciente ". Según el profesor Renaud, este método ya existe, pero nunca se ha utilizado para fabricar un biosensor portátil.

En la competencia, el equipo de EPFL no solo tendrá que demostrar la eficacia de su biosensor mediante el análisis de varias muestras, pero también demuestran sus beneficios para la industria de la salud y su potencial de mercado. "Al cambiar el compuesto de síntesis, nuestro biosensor podría usarse para detectar otros antibióticos y biomarcadores, "dice David Vilela, estudiante de maestría en ciencias de la vida.