Valencià:
Investigadors de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) han començat a dissenyar un sensor òptic amb nanopartícules, integrable en la càmera dels telèfons mòbils intel·ligents, per a detectar el nivell de glucosa en la llàgrima de les persones amb diabetis. El projecte Nanotears està liderat pel Grup de Recerca d'Òptica (GROC) i es desenvolupa amb la col·laboració del Servei d'Oftalmologia de l'Hospital General Universitari de Castelló i l'empresa BQ. A més, aquesta iniciativa és la primera de l’UJI que rep una ajuda Marie Skłodowska-Curie de la modalitat beques individuals del programa europeu Horitzó 2020.
L'objectiu principal de Nanotears és fabricar nanopartícules amb tecnologia làser basada en la ruptura nanomètrica del material desitjat mitjançant l'ús d'un làser polsat. Un dels punts clau d'aquest mètode és que no genera residus durant la producció, la qual cosa el caracteritza com a sostenible i respectuós amb el medi ambient. En concret, la investigadora de GROC i coordinadora d'aquest projecte, Gladys Mínguez, comenta que en els laboratoris de l'Escola Superior de Tecnologia i Ciències Experimentals de l’ UJI se sintetitzen «punts quàntics de carboni, és a dir, nanopartícules de carboni menors de 10 nm –unes 10.000 vegades més petites que la grandària d'un cabell–, que es caracteritzen per tenir una baixa toxicitat, ser fotoluminiscents i fotoestables».
Un laboratori de butxaca per a la diabetis
«Volem desenvolupar un dispositiu diagnòstic no invasiu, compacte i integrat en la càmera d'un telèfon intel·ligent, que actuarà com a petit laboratori de butxaca amb el qual es mesurarà la concentració de glucosa en llàgrima d'una forma senzilla i confiem que en el futur permeta facilitar el control de la diabetis», assevera la professora de Física. No obstant això, durant el desenvolupament d'aquest projecte «realitzarem el treball preliminar per al disseny de la tecnologia necessària per a crear aquest innovador mesurador de glucosa en llàgrima mitjançant la llum», agrega.
L'investigador principal del projecte Nanotears i director del GROC, Jesús Lancis, també vicerector de Recerca i Doctorat, assegura: «L'alta puresa de la superfície dels nanomaterials generats per ablació làser ha de ser la clau per a la seua modificació química en el desenvolupament de l'acció Nanotears que permetrà un avanç en el monitoratge de pacients diabètics mitjançant telemedicina». Lancis recorda que les tecnologies fotòniques i els dispositius basats en l’ús de llum, com mostra aquest projecte finançat per la Comissió Europea, «juguen un paper cada vegada més significatiu en la resolució dels reptes als quals s'enfronta la societat actual, com ara la generació d'energia, l'eficiència energètica, l'envelliment saludable, el canvi climàtic o la seguretat de la població».
Per la seua banda, l'investigador postdoctoral que serà contractat a l’UJI amb la subvenció Marie Curie per a desenvolupar Nanotears, Wycliffe Kiprop Kipnusu, considera un repte en la seua carrera «avançar cap a noves fronteres de la ciència, com són la fabricació assistida per làser de sensors de glucosa, la recerca en el camp mèdic i les tecnologies mòbils actuals». Kiprop també desitja que el projecte tinga un resultat positiu, ja que «això suposaria un canvi significatiu en la lluita contra la diabetis a escala mundial».  
El Servei d'Oftalmologia de l'Hospital General Universitari de Castelló serà l'encarregat de supervisar l'activitat de Nanotears vinculada amb l'obtenció de mostres de pacients amb diabetis, tant de llàgrima com de sang, per a desenvolupar la nova eina de mesurament, correlacionar els valors obtinguts de la glucosa en llàgrima amb els d’un glucòmetre convencional, a més d'establir els protocols d'ètica i protecció de dades de la recerca.
La doctora Elena Sorlí és la responsable d'aquesta línia de treball i apunta que, actualment, el mecanisme per al control de glucosa utilitzat pel pacient diabètic al seu domicili és mitjançant punció digital amb una llanceta i mesurament amb un glucòmetre. Sol realitzar-se dues o tres vegades al dia, amb la consegüent molèstia i risc d'infecció. Per això, Nanotears pretén desenvolupar un sistema de determinació de glucosa alternatiu, en llàgrima, fiable i no invasiu.
Per a iniciar el disseny del sensor, «serà fonamental un adequat sistema de recollida de llàgrima del pacient. Es realitzarà mitjançant un capil·lar de 20 microlitres posicionat acuradament al menisc lacrimal i evitant tant l'estimulació conjuntival com la secreció lacrimal reflexa, que podria modificar les característiques de la mostra», explica l’oftalmòloga. A continuació, les mostres es traslladaran al Departament de Física de la Universitat Jaume I, on «posarem en contacte les llàgrimes amb els punts quàntics funcionalitzats i aplicarem una llum làser o LED de color blau a la mostra. Aquesta emetrà un senyal de fluorescència i calibrant-lo calcularem la quantitat de glucosa i desenvoluparem el sensor òptic que, amb posterioritat, s'incorporarà en la càmera dels mòbils. Des d'aquest dispositiu es podran detectar senzillament i ràpidament els canvis de glucosa mitjançant simples canvis d'intensitat del senyal fluorescent», exposen els membres de GROC.
BQ: l'emergència de la mHealth
Per la seua banda, el fundador de BQ, Ravin Dhalani, i supervisor de Nanotears en els laboratoris d’R+D en tecnologia de la imatge de què l'empresa disposa a Madrid, argumenta que els sensors de glucosa adaptats a la tecnologia mòbil «facilitaran l'accés a la detecció de diabetis en segments majors de població als països en vies de desenvolupament, gràcies tant a l'augment de la potència de processament en els telèfons mòbils com a les possibilitats per a emprar-se en àmplies zones geogràfiques, en contrast amb equips sofisticats que es concentren en un nombre limitat de països». De fet, «la coneguda com mHealth, és a dir, la pràctica de la medicina recolzada pels dispositius mòbils, està tenint un gran auge en les últimes dècades i la participació de BQ en aquest projecte mostra la nostra aposta per avançar en aquesta direcció i per millorar la qualitat de vida de les persones diabètiques», conclou Dhalani.
La diabetis és una malaltia crònica que apareix quan el pàncrees no produeix insulina suficient o quan l'organisme no utilitza eficaçment la insulina que produeix. Hi ha 422 milions de persones diabètiques al món, segons xifres de 2016 de l'Organització Mundial de la Salut (OMS), és a dir, afecta el 8,5% de la població adulta, i va ser responsable d'1,2 milions de morts l'any 2012.
La prevalença de diabetis a Espanya és el 10,6% dels homes i el 8,2% de les dones. Entre les possibles complicacions d'aquesta malaltia s'inclouen afectacions a nivell cardíac, neurològic, renal, ocular, vascular perifèric i risc fetal en embarassades. «És imprescindible un bon control dels factors de risc, un diagnòstic precoç de la malaltia i un adequat maneig terapèutic per a intentar controlar les severes conseqüències d'aquesta patologia», insisteix l’oftalmòloga Sorlí.
La manipulació de la llum centra les diverses línies de treball del Grup de Recerca d'Òptica (GROC) de la Universitat Jaume I, dirigit per Jesús Lancis. Els seus membres són experts en el disseny d'algorismes per al control digital de la llum mitjançant dispositius programables. L'aplicació d'aquesta tecnologia els ha permès patentar, conjuntament amb investigadors de la Universitat de Múrcia, un procediment per a la visualització de la retina en persones afectades per cataractes, així com col·laborar en la fabricació de fluids amb nanopartícules en suspensió per a millorar les propietats d'absorció i transmissió de calor dels fluids tèrmics convencionals.

Español:
Investigadores de la Universitat Jaume I de Castelló (UJI) han comenzado a diseñar un sensor óptico con nanopartículas, integrable en la cámara de los teléfonos móviles inteligentes, para detectar el nivel de glucosa en la lágrima de las personas con diabetes. El proyecto Nanotears está liderado por el Grupo de Investigación de Óptica (GROC) y se desarrolla con la colaboración del Servicio de Oftalmología del Hospital General Universitario de Castelló y la empresa BQ. Además, esta iniciativa es la primera de la UJI que recibe una ayuda Marie Skłodowska-Curie de la modalidad becas individuales del programa europeo Horizonte 2020.
El objetivo principal de Nanotears es fabricar nanopartículas con tecnología láser basada en la ruptura nanométrica del material deseado mediante el uso de un láser pulsado. Uno de los puntos clave de este método es que no genera residuos durante la producción, lo que le caracteriza por ser sostenible y respetuoso con el medio ambiente. En concreto, la investigadora de GROC y coordinadora de este proyecto, Gladys Mínguez, comenta que en los laboratorios de la Escuela Superior de Tecnología y Ciencias Experimentales de la UJI se sintetizan «puntos cuánticos de carbono, es decir, nanopartículas de carbono menores de 10 nm –unas 10.000 veces más pequeñas que el tamaño de un cabello–, que se caracterizan por tener una baja toxicidad, ser fotoluminiscentes y fotoestables».
Un laboratorio de bolsillo para la diabetes
«Queremos desarrollar un dispositivo diagnóstico no invasivo, compacto e integrado en la cámara de un teléfono inteligente, que actuará de pequeño laboratorio de bolsillo con el que se medirá la concentración de glucosa en lágrima de una forma sencilla y confiamos que en el futuro permita facilitar el control de la diabetes», asevera la profesora de Física. Sin embargo, durante el desarrollo de este proyecto «vamos a realizar el trabajo preliminar para el diseño de la tecnología necesaria para crear este innovador medidor de glucosa en lágrima mediante la luz», agrega.
El investigador principal del proyecto Nanotears y director de GROC, Jesús Lancis, también vicerector de Investigación y Doctorado, asegura: «La alta pureza de la superficie de los nanomateriales generados por ablación láser ha de ser la clave para su modificación química en el desarrollo de la acción Nanotears que permitirá un avance en la monitorización de pacientes diabéticos mediante telemedicina». Lancis recuerda que las tecnologías fotónicas y los dispositivos basados en el empleo de luz, como muestra este proyecto financiado por la Comisión Europea, «juegan un papel cada vez más significativo en la resolución de los retos a los que se enfrenta la sociedad actual como la generación de energía, la eficiencia energética, el envejecimiento saludable, el cambio climático o la seguridad de la población».
Por su parte, el investigador postdoctoral que será contratado en la UJI con la subvención Marie Curie para desarrollar Nanotears, Wycliffe Kiprop Kipnusu, considera un reto en su carrera «avanzar hacia nuevas fronteras de la ciencia, como la fabricación asistida por láser de sensores de glucosa, la investigación en el campo médico y las tecnologías móviles actuales». Kiprop también desea que el proyecto tenga un resultado positivo, ya que «ello supondría un cambio significativo en la lucha contra la diabetes a escala mundial».   
El Servicio de Oftalmología del Hospital General Universitario de Castelló será el encargado de supervisar la actividad de Nanotears vinculada con la obtención de muestras de pacientes con diabetes, tanto de lágrima como de sangre, para desarrollar la nueva herramienta de medición, correlacionar los valores obtenidos de la glucosa en lágrima con los de un glucómetro convencional, además de establecer los protocolos de ética y protección de datos de la investigación.
La doctora Elena Sorlí es la responsable de esta línea de trabajo y apunta que, actualmente, el mecanismo para el control de glucosa utilizado por el paciente diabético en su domicilio es mediante punción digital con una lanceta y medición con un glucómetro. Suele realizarse dos o tres veces al día, con la consiguiente molestia y riesgo de infección. Por ello, Nanotears pretende desarrollar un sistema de determinación de glucosa alternativo, en lágrima, fiable y no invasivo.
Para iniciar el diseño del sensor, «va a ser fundamental un adecuado sistema de recogida de lágrima del paciente. Se realizará mediante un capilar de 20 microlitros posicionado cuidadosamente en el menisco lagrimal y evitando tanto la estimulación conjuntival como la secreción lagrimal refleja, que podría modificar las características de la muestra», explica la oftalmóloga. A continuación, las muestras se trasladarán al Departamento de Física de la Universitat Jaume I, donde «pondremos en contacto las lágrimas con los puntos cuánticos funcionalizados y aplicaremos una luz láser o LED de color azul a la muestra. Esta emitirá una señal de fluorescencia y calibrándola calcularemos la cantidad de glucosa y desarrollaremos el sensor óptico que, con posterioridad, se incorporará a la cámara de los móviles. Desde este dispositivo se podrán detectar sencilla y rápidamente los cambios de glucosa mediante simples cambios de intensidad de la señal fluorescente», exponen los miembros de GROC.
BQ: la emergencia de la mHealth
Por su parte, el fundador de BQ, Ravin Dhalani, y supervisor de Nanotears en los laboratorios de I+D en tecnología de la imagen que la empresa dispone en Madrid, argumenta que los sensores de glucosa adaptados a la tecnología móvil «facilitarán el acceso a la detección de diabetes en segmentos mayores de población en los países en vías de desarrollo, gracias tanto al aumento de la potencia de procesamiento en los teléfonos móviles como a las posibilidades para emplearse en amplias zonas geográficas, en contraste con equipos sofisticados que se concentran en un número limitado de países». De hecho, «la conocida como mHealth, es decir, la práctica de la medicina apoyada por los dispositivos móviles, está teniendo un gran auge en las últimas décadas y la participación de BQ en este proyecto muestra nuestra apuesta por avanzar en esta dirección y por mejorar la calidad de vida de las personas diabéticas», concluye Dhalani.
La diabetes es una enfermedad crónica que aparece cuando el páncreas no produce insulina suficiente o cuando el organismo no utiliza eficazmente la insulina que produce. Existen 422 millones de personas diabéticas en el mundo, según cifras de 2016 de la Organización Mundial de la Salud (OMS), es decir, afecta al 8,5% de la población adulta, y fue responsable de 1,2 millones de muertes en el año 2012.
La prevalencia de diabetes en España es el 10,6% de los hombres y el 8,2% de las mujeres. Entre las posibles complicaciones de esta enfermedad se incluyen afectaciones a nivel cardiaco, neurológico, renal, ocular, vascular periférico y riesgo fetal en embarazadas. «Es imprescindible un buen control de los factores de riesgo, un diagnóstico precoz de la enfermedad y un adecuado manejo terapéutico de la misma a fin de intentar controlar las severas consecuencias de esta patología», insiste la oftalmóloga Sorlí.
La manipulación de la luz centra las diversas líneas de trabajo del Grupo de Investigación de Óptica (GROC) de la Universitat Jaume I, dirigido por Jesús Lancis. Sus miembros son expertos en el diseño de algoritmos para el control digital de la luz mediante dispositivos programables. La aplicación de esta tecnología les ha permitido patentar, conjuntamente con investigadores de la Universidad de Murcia, un procedimiento para la visualización de la retina en personas afectadas por cataratas, así como colaborar en la fabricación de fluidos con nanopartículas en suspensión para mejorar las propiedades de absorción y transmisión de calor de los fluidos térmicos convencionales.