¿Puede un sensor de aliento portátil detectar la diabetes en minutos?: qué dice un estudio

Según la OMS, más de la mitad de los pacientes de diabetes carece de acceso a tratamientos adecuados y la enfermedad causa millones de muertes directas e indirectas cada año, atribuibles a sus efectos sobre el sistema cardiaco, renal y vascular.

Respirar en una bolsa podría convertirse en el primer paso para detectar la diabetes y la prediabetes, gracias a un sensor portátil desarrollado por investigadores de la Universidad Penn State. Este avance, presentado en el Chemical Engineering Journal, propone un método rápido y no invasivo que utiliza únicamente una muestra de aliento. Esto facilitaría la detección temprana y reduciría las barreras asociadas a los métodos convencionales, que suelen requerir extracciones de sangre y visitas médicas.

Actualmente, el diagnóstico de la diabetes se basa principalmente en análisis de sangre o pruebas de laboratorio, procesos que pueden resultar inaccesibles o poco prácticos para muchas personas. En Estados Unidos uno de cada cinco adultos con diabetes desconoce su condición, y a nivel mundial se estima que cerca de 240 millones de personas viven con la enfermedad sin haber sido diagnosticadas. La diabetes causa aproximadamente 6,7 millones de muertes al año, lo que resalta la necesidad de métodos de detección más accesibles y eficientes.

El sensor diseñado por el equipo liderado por Huanyu “Larry” Cheng, profesor asociado en Penn State, mide la acetona presente en el aliento, un compuesto que aumenta en personas con diabetes. Mientras que otros métodos requieren la detección de glucosa en sangre o sudor, el nuevo dispositivo solo necesita la exhalación en una bolsa. Luego, el sensor se introduce en la muestra, proporcionando el resultado en pocos minutos. A diferencia de otros sistemas, este permite una lectura directa y asequible fuera de entornos clínicos.

La acetona es un subproducto de la quema de grasa. Niveles superiores a 1,8 partes por millón en el aliento pueden indicar diabetes. El sensor discrimina entre personas sanas y pacientes diabéticos, ya que en individuos sin la enfermedad la concentración suele estar entre 300 y 900 partes por mil millones, mientras que en quienes tienen diabetes puede superar los 900 y alcanzar hasta 1.800 partes por mil millones.

En cuanto al desarrollo técnico, el sensor utiliza una combinación de grafeno inducido por láser y óxido de zinc. El grafeno, obtenido mediante la acción de un láser de CO₂ sobre poliimida, presenta una estructura porosa que facilita la captura de moléculas de gas. La integración de óxido de zinc permite una detección específica de la acetona frente a otros gases. Para evitar la interferencia de la humedad, se incorporó una membrana selectiva que actúa como barrera contra el agua, permitiendo únicamente el paso de la acetona y logrando un límite de detección ultrabajo de 4 partes por mil millones, con una respuesta en 21 a 23 segundos.

El sensor, fabricado mediante técnicas de escritura directa por láser y moldeo por goteo, incorpora electrodos interdigitados y una capa de recubrimiento de tamiz molecular, lo que refuerza su funcionamiento en ambientes húmedos y su precisión en la medición de acetona. Así, la tecnología permite la diferenciación efectiva entre personas sanas y pacientes diabéticos, abriendo la posibilidad de su uso en diagnóstico temprano y seguimiento del tratamiento.

Cheng también indicó que el siguiente paso es perfeccionar el diseño para que pueda usarse directamente bajo la nariz o integrado en una mascarilla. Además, el equipo evaluó cómo la medición de la acetona en el aliento puede contribuir a estrategias de salud personalizadas.

El avance se da en el contexto de una epidemia mundial de diabetes, donde la detección temprana es fundamental para reducir complicaciones y mejorar la calidad de vida.

Métodos actuales como la cromatografía de gases-espectrometría de masas, aunque precisos, resultan poco prácticos y costosos para un uso generalizado. El nuevo sensor portátil puede mejorar el acceso al diagnóstico, aunque todavía requiere la recolección de la muestra en una bolsa para evitar interferencias ambientales.

El equipo de Cheng trabaja en adaptar el dispositivo para su uso directo, lo que facilitaría su integración en la vida diaria y ampliaría sus aplicaciones, incluyendo la monitorización de la salud y la prevención de enfermedades metabólicas vinculadas a las variaciones de acetona en relación con dieta y ejercicio.

Controlar los picos de glucemia requiere hábitos alimentarios y de vida organizados. En una nota reaciente de Infobae, expertos destacaron que una estrategia efectiva consiste en realizar cuatro o cinco comidas diarias, que pueden incluir colaciones, para evitar el picoteo y así mantener estables los niveles de azúcar en sangre.

La calidad de los alimentos resulta clave: conviene priorizar productos naturales, con fibra y proteínas, y poco procesados.

Frutas enteras, preferentemente con su cáscara, vegetales crudos y cocidos, legumbres y cereales integrales aportan hidratos de carbono de absorción lenta, proteínas y fibra, lo que ayuda a estabilizar la glucosa.

Las legumbres se destacan por su versatilidad y sus beneficios en preparaciones dulces y saladas. Además, se aconseja elegir fideos secos al dente y consumir la papa fría para reducir el índice glucémico de las comidas. Los aceites saludables pueden ayudar a atenuar el efecto de los hidratos.

Por otro lado, la actividad física regular –caminar, bailar, andar en bicicleta– favorece el uso eficiente de los carbohidratos y la reducción de la glucosa en sangre. Finalmente, el buen descanso y la gestión del estrés resultan esenciales, ya que la falta de sueño y el estrés crónico aumentan los niveles de glucosa y la resistencia a la insulina.