14/01/2016

Investigadors de la URV i de l’ICIQ desenvolupen un sensor selectiu per a creatinina en mostres biològiques

Es tracta del primer sensor capaç de determinar de forma directa els nivells de creatinina en fluids biològics –orina o plasma- d'una manera exacta, ràpida, simple i econòmica. Un nivell anormal de creatinina pot ser indicatiu d'un mal funcionament dels ronyons

Els investigadors Pau Ballester –dreta- i Francisco Andrade, amb models moleculars del ionòfor i la creatinina.

La creatinina és un producte de rebuig que es genera i s’elimina del cos humà de forma contínua. Els músculs obtenen l’energia necessària per exercir les seves funcions d’una proteïna anomenada creatina fosfat. Quan es consumeix aquesta proteïna es genera creatinina com a producte de deixalla, i es llança cap al torrent sanguini d’on passa als ronyons, que l’eliminen amb l’orina. Un augment de la quantitat de creatinina a la sang significa que els ronyons no estan fent bé el seu treball i, per tant, és indicatiu que s’està produint una insuficiència renal. Quantificar-la és útil en el diagnòstic de diverses nefropaties i el seu control permanent és de gran utilitat en aquells pacients que requereixen diàlisis.

Malgrat la importància que té la quantificació exacta dels nivells de creatinina, els mètodes actuals utilitzats per a la seva determinació als laboratoris i als hospitals són complicats, limitats i no estan exempts d’errors, ja que sol haver-hi problemes d’interferència d’altres metabòlits.

En aquest context, els grups de recerca dels professors Francisco Andrade, de la Universitat Rovira i Virgili (URV), i Pau Ballester de l’Institut Català d’Investigació Química, han desenvolupat un sensor basat en un elèctrode selectiu d’ions, és a dir, un sistema que detecta a l’analit que interessa i permet observar aquesta detecció a través d’un canvi en la força electromotriu. En aquest cas el sistema està format per un nou ionòfor, amb estructura de calix[4] pirrol amb gran afinitat tant per la creatinina, com pel catió -un ió positiu- derivat de la mateixa. Aquest ionòfor s’integra en la membrana polimèrica d’un elèctrode augmentant la seva sensibilitat i selectivitat, de manera que la presència de l’analit indueix un canvi en la força electromotriu, que permet quantificar la seva concentració. El sensor té un límit de detecció inferior als nivells normals a la sang (0,06 – 0,42 mm) i a l’ orina (3 – 25 mm), fet que permet eliminar el fenomen conegut com biofouling -acumulació no desitjada de compostos lipofílics a la superfície de la membrana polimèrica, que disminuiria la selectivitat del sensor- mitjançant una dilució de la mostra.

D’aquesta manera han desenvolupat un mètode no invasiu, ràpid i precís per detectar els nivells de creatinina en fluids biològics. El marge d’error és molt menor que el d’altres mètodes disponibles al mercat i té un cost molt baix. Presenta una alta sensibilitat i selectivitat i té l’avantatge afegit que es podria tenir un dispositiu portàtil que permetria fer l’anàlisi a casa, un fet especialment útil per a determinats pacients, per exemple, els qui requereixen diàlisis. S’ha presentat ja una sol·licitud de patent amb els resultats obtinguts.

“És gratificant veure que receptors moleculars dissenyats i sintetitzats al nostre laboratori juguen un paper fonamental en el funcionament de nous dispositius sensors potenciomètrics per a la quantificació de creatinina en mostres reals de sang i orina. Aquests sensors han estat preparats a la URV i produeixen resultats anàlegs o fins i tot superiors als mètodes analítics actuals, solucionen les seves limitacions, tenen un baix cost de producció i són fàcils d’utilitzar. Els nostres col·laboradors estan convençuts que la seva implementació en l’assistència sanitària constitueix una aplicació altament viable” –diu el professor Ballester.

El professor Andrade assegura que, mitjançant la col·laboració multidisciplinària “hem aconseguit un progrés científic destacat i hem realitzat una patent amb un potencial d’aplicació molt important”. Des del punt de vista científic, la determinació de creatinina d’una forma simple, eficaç i econòmica “ha estat un desafiament molt gran”. D’altra banda, la tecnologia desenvolupada pot ser revolucionària a l’hora d’implementar sistemes remots de cura de pacients, com en la telemedicina. A més, en col·laboració amb metges, dissenyadors i agents de transferència de tecnologia, “hem aconseguit finançament del programa “CaixaImpulse” per poder trobar les vies més adequades per arribar al mercat” apunta l’investigador.

El treball ha estat publicat a la revista Angewandte Chemie International Edition.

Referència bibliogràfica: “Recognition and Sensing of Creatinine” T. Guinovart, D. Hernández-Alonso, L. Adriaenssens, P. Blondeau, M. Martínez-Belmonte, F. X. Rius, F. J. Andrade, P. Ballester Angew. Chem. Int. Ed., 2016, DOI: 10.1002/anie.201510136.


Deixa un comentari

L'adreça electrònica no es publicarà.

*