Anuncio El manejo de la diabetes, una condición crónica que afecta a millones en todo el mundo, depende del monitoreo preciso y oportuno de los niveles de glucosa en sangre. Los métodos tradicionales, aunque efectivos, a menudo implican procedimientos invasivos que pueden ser incómodos e inconvenientes para los pacientes. En los últimos años, ha habido un impulso significativo para desarrollar tecnologías de monitoreo de glucosa continua y no invasiva. Estos avances tienen como objetivo proporcionar datos en tiempo real sin la necesidad de pinchazos frecuentes de dedos o sensores implantados, mejorando así el cumplimiento del paciente y el manejo general de la enfermedad. Históricamente, los métodos tradicionales de monitoreo de glucosa, el monitoreo de la glucosa en sangre se ha basado en los sistemas de glucosa en sangre de autocontrol (SMBG), que requieren que los pacientes realicen pruebas de punta de dedo varias veces al día. Si bien es efectivo, este método puede ser doloroso y puede conducir a una disminución de la adherencia con el tiempo. Los sistemas de monitoreo continuo de glucosa (CGM) han surgido como una alternativa, que ofrece lecturas de glucosa en tiempo real a través de sensores implantados debajo de la piel. Sin embargo, estos sistemas aún son invasivos y pueden causar irritación o incomodidad de la piel para algunos usuarios. La necesidad de un monitoreo no invasivo de la búsqueda de monitoreo de glucosa no invasivo proviene del deseo de eliminar la incomodidad y los inconvenientes asociados con los métodos tradicionales. Las técnicas no invasivas tienen como objetivo medir los niveles de glucosa sin penetrar en la piel, utilizando varios marcadores fisiológicos y tecnologías de detección. El desarrollo de tales dispositivos podría revolucionar la atención de la diabetes al proporcionar un monitoreo continuo y indoloro, mejorando así el cumplimiento del paciente y el control glucémico. Tecnologías actuales no invasivas La técnica de detección óptica de los métodos de detección de la investigación de monitoreo de glucosa no invasiva. Estas técnicas utilizan la luz para detectar concentraciones de glucosa en el cuerpo. La espectroscopía NIR de infrarrojo cercano (NIR) mide los niveles de glucosa analizando la absorción de luz infrarroja cercana por moléculas de glucosa en el cuerpo. Los dispositivos como Glucube® utilizan esta tecnología, empleando LED infrarrojos con longitudes de onda que varían de 700 nm a 2500 nm. El dispositivo mide las variaciones en la intensidad de la luz después de la absorción por las moléculas de glucosa, transmitiendo datos a través de Bluetooth a una aplicación para teléfonos inteligentes para su análisis. El algoritmo considera entradas específicas del usuario, como altura, peso, edad y sexo, para proporcionar lecturas precisas de glucosa. Espectroscopía Raman La espectroscopía Raman detecta la glucosa midiendo la dispersión inelástica de la luz, proporcionando una huella digital molecular de las concentraciones de glucosa. Empresas como Samsung y nuevas empresas como Apollon están explorando esta tecnología para la integración en dispositivos portátiles. Apollon, en colaboración con el MIT, aseguró fondos en 2024 para desarrollar monitoreo de glucosa sin aguja usando espectroscopía Raman. La tecnología de resonancia de plasmón superficial (SPR) detecta cambios en el índice de refracción cerca de una superficie del sensor, que puede correlacionarse con las concentraciones de glucosa. Un estudio reciente introdujo un reloj de sensor óptico portátil que integró el SPR con un sustrato de nanocable de silicio recubierto de plata funcionalizado. Este dispositivo demostró alta sensibilidad y selectividad en la detección de glucosa dentro de los rangos de concentración de sudor fisiológico, con ensayos en humanos exitosos que confirman su aplicabilidad. Análisis biofluidos que analizan los biofluidos alternativos como el sudor, la saliva y las lágrimas ofrece un enfoque no invasivo para el monitoreo de glucosa. Los sensores a base de sudor el sudor contiene concentraciones de glucosa que pueden reflejar los niveles de glucosa en sangre. Investigadores de la Universidad de California en San Diego desarrollaron una envoltura electrónica que monitorea los indicadores de salud al analizar el sudor. El dispositivo funciona sin una fuente de energía externa, la cosecha de energía del sudor del usuario y rastrea biomarcadores como glucosa, vitaminas y fármacos. Otro estudio presentó un sensor portátil basado en una heteroestructura de nitruro de carbono negro/fósforo negro para el monitoreo de glucosa en tiempo real. El dispositivo demostró una notable sensibilidad a la glucosa y se integró en una plataforma portátil con capas microfluídicas y un chip NFC, lo que permite el monitoreo en tiempo real. Análisis de líquido lagrimal El líquido lagrimal ofrece otra vía para el monitoreo de glucosa no invasivo. Noviosense ha desarrollado un dispositivo miniaturizado colocado dentro del ojo para medir los niveles de glucosa en líquido lagrimal. Aunque todavía está en desarrollo, este enfoque tiene como objetivo proporcionar monitoreo en tiempo real sin incomodidad. Los métodos de técnicas electromagnéticas y de radiofrecuencia implicen los niveles de glucosa mediante la medición de los niveles de glucosa analizando la respuesta del cuerpo a los campos electromagnéticos. Las compañías de tecnología de radiofrecuencia (RF) como Hagar han desarrollado dispositivos utilizando tecnología RF para medir los niveles de glucosa. Su sensor Gwave utiliza ondas de radiofrecuencia para medir los niveles de glucosa en la sangre. Aunque el dispositivo no había recibido la aprobación regulatoria a partir de agosto de 2023, los estudios informaron una diferencia relativa absoluta media (MARD) del 6,7%, lo que indica una precisión prometedora. Bio-Rfid Sensors Knowlabs, una compañía con sede en Seattle, está desarrollando el sensor Bio-RFID, que envía ondas de radio a través de la piel para medir las firmas moleculares en la sangre. Los algoritmos de aprendizaje automático analizan estas señales para calcular los niveles de azúcar en la sangre. A partir de marzo de 2024, el sensor había alcanzado un vertido de 11.1%. Sensores implantables, mientras que los sensores implantables no completamente no invasivos ofrecen monitoreo de glucosa a largo plazo con una incomodidad mínima. Glysens ICGM El sistema ICGM Glysens consiste en un sensor interno implantado debajo de la piel y un receptor externo. El sensor monitorea continuamente los niveles de glucosa en el tejido subcutáneo y transmite datos de forma inalámbrica al receptor. A diferencia de los CGM tradicionales, el sensor Glysens detecta oxígeno, lo que permite lecturas más estables en el entorno de fluido intersticial. Los desarrollos comerciales y las tendencias del mercado Dexcom y Abbottdexcom y Abbott Laboratories están liderando el mercado de CGM, con ambas compañías que lanzan nuevos dispositivos dirigidos a diabéticos y no diabéticos interesados ​​en la salud metabólica. El sistema CGM G7 de 15 días de Dexcom recibió autorización de la FDA y está diseñado para personas mayores de 18 años. El dispositivo se puede usar por hasta 15.5 días antes del reemplazo, ofreciendo una conveniencia mejorada. Abbott apunta a que su franquicia Libre Glucose Monitor alcance los $ 10 mil millones en ventas anuales para 2028. Ambas compañías están liberando a los CGMS de venta libre, marcando un cambio significativo en la accesibilidad al no requerir una receta. Su sistema innovador integra una pantalla directamente en el monitor, eliminando la necesidad de un dispositivo secundario. El monitor emplea siete microaguesas de silicio y objetivos de pacientes con diabetes tipo 2 que no usan insulina. Apple y Samsungapple han estado desarrollando un método no invasivo para el monitoreo de la glucosa en sangre y recientemente probaron una aplicación dirigida a ayudar a las personas prediabéticas a administrar su condición. Aunque el proyecto se ha detenido, los hallazgos pueden informar futuros avances de tecnología de salud. Samsung anunció planes para incorporar el monitoreo de glucosa en su reloj inteligente, dirigido a un año de lanzamiento de 2025. La compañía ha publicado literatura sobre métodos no invasivos desarrollados con científicos del MIT y patentes relacionadas con las fijas. Desafíos y limitaciones a pesar de los avances significativos, las tecnologías de monitoreo de glucosa no invasivas enfrentan varios desafíos: precisión y confiabilidad: garantizar que los monitores no invasivos proporcionen lecturas comparables a los métodos tradicionales es crítico. Muchos métodos no invasivos son sensibles a factores ambientales como la temperatura, la humedad y el movimiento, lo que puede afectar la precisión. Calibración y variabilidad individual: los métodos no invasivos a menudo requieren una calibración frecuente para tener en cuenta las diferencias individuales en el tipo de piel, los niveles de hidratación y otros factores fisiológicos. Adopción: convencer a los proveedores de atención médica y pacientes para que adopten nuevas tecnologías requiere demostrar beneficios claros sobre los métodos existentes. Proyectos de bricolaje: ESP32 y Arduino aplican la comunidad de fabricantes, impulsada por la democratización de la electrónica integrada y las plataformas de código abierto, ha contribuido significativamente a la exploración del monitoreo de glucosa no invasivo. Plataformas como ESP32 y Arduino se han vuelto centrales para las iniciativas de bricolaje, permitiendo a los estudiantes, aficionados e incluso a los ingenieros biomédicos prototipos de sistemas de monitoreo de salud personalizados. Estos proyectos, aunque no son sustitutos de dispositivos certificados médicamente, proporcionan una visión vital del potencial de los monitores de glucosa de bajo costo y deplables de los usuarios. Los desarrolladores de bricolaje a menudo interactúan el ESP32 con varios biosensores y transmiten datos recopilados a aplicaciones móviles, paneles de nubes o computadoras personales. Una aplicación notable implica el uso del sensor MAX30102, un módulo de sensor óptico compacto que combina fotodetectores, LED y un front-end de bajo ruing para detectar la oximetría de la potencia y las señales de frecuencia cardíaca. Aunque el Max30102 no está inherentemente diseñado para el monitoreo de la glucosa, los desarrolladores han experimentado con la correlación de sus datos de absorción infrarroja contra las variaciones de glucosa en sangre en condiciones controladas. Si bien tales correlaciones son actualmente cualitativas en el mejor de los casos, sirven como base para futuros modelos de aprendizaje automático de código abierto que pueden refinar la predicción de glucosa a través de señales multimodales. Las plataformas de proyectos en el lápiz arduino siguen siendo favorecidas para principiantes y prototipos rápidos debido a su simplicidad, gran apoyo comunitario y modularidad. Numerosos proyectos utilizan tableros Arduino Uno o Nano para crear sistemas de adquisición biosignos rudimentarios que puedan, en teoría, tendencias de glucosa aproximadas bajo supuestos específicos. Un componente común utilizado en estas configuraciones es el termistor NTC (coeficiente de temperatura negativa), un tipo de sensor de temperatura. Dado que la temperatura de la piel y las condiciones ambientales pueden influir significativamente en la precisión de los biosensores ópticos, los termistores NTC a menudo se integran en estos sistemas para proporcionar datos de compensación. Por ejemplo, un proyecto podría usar un sensor MAX30102 para señales de fotopletismográficos (PPG) y combinarlo con un termistor NTC para normalizar las lecturas basadas en los cambios de temperatura de la piel, especialmente útiles cuando evalúan la deriva de la señal relacionada con el sudor o los tejidos. Algunos incluso están configurados con módulos Bluetooth (como los módulos HC-05 o BLE) para transmitir datos de estimación de glucosa a aplicaciones móviles construidas con plataformas como MIT App Inventor o Blynk. Mientras que la precisión actual de estos dispositivos de bricolaje no coincide con los monitores de glucosa continua de grado clínico, el valor experimental de tales plataformas es inmensa. Ofrecen una ruta accesible para la exploración académica, la experimentación específica del paciente y la innovación de base en países donde los CGM comerciales son prohibitivamente caros. A medida que mejoran las capacidades informáticas de AI y borde, existe un potencial de creciente para que los sistemas de bricolaje aprovechen las redes neuronales para el reconocimiento de patrones utilizando biosignos capturados por sensores como el Max30102. Combinado con el contexto de temperatura e hidratación proporcionado por los termistores NTC, los sistemas futuros pueden ofrecer información semicuantitativa de glucosa sin procedimientos invasivos. Conclusión El paisaje del monitoreo de glucosa en sangre continua y no invasiva está en rápida evolución, impulsado por avances tecnológicos y una creciente demanda de soluciones amigables para los pacientes. Si bien quedan desafíos, particularmente para lograr la precisión y confiabilidad requeridas para la adopción generalizada, el progreso realizado hasta ahora es prometedor. A medida que continúa la investigación y los nuevos dispositivos ingresan al mercado, el monitoreo de glucosa no invasivo tiene el potencial de transformar la atención de la diabetes, mejorando la calidad de vida de millones de personas en todo el mundo.