Cápsula inteligente del MIT confirma con precisión cuándo se toma un medicamento
Ingenieros del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) han desarrollado un nuevo tipo de cápsula inteligente capaz de confirmar que un medicamento ha sido ingerido, lo que podría representar una solución práctica a un problema crónico en la atención médica relacionado con la falta de adherencia de los pacientes a sus tratamientos.
Esta tecnología tiene como objetivo ayudar a los pacientes a cumplir con los tratamientos vitalicios, especialmente aquellos que requieren una regularidad estricta durante períodos prolongados.
¿Cómo funciona la cápsula inteligente?
Este sistema puede integrarse fácilmente en cápsulas farmacéuticas tradicionales y se basa en una antena de radiofrecuencia (RF) biodegradable.
El mecanismo de funcionamiento, en resumen:
- Después de la ingestión, la cápsula envía una señal que confirma su entrada en el estómago.
- La mayoría de los componentes electrónicos se disuelven de forma segura dentro del tracto digestivo.
- Un chip de RF muy pequeño atraviesa el sistema digestivo y se excreta naturalmente del cuerpo.
Los investigadores aseguran que este proceso es seguro y no causa acumulación a largo plazo en el organismo.
Beneficio especial para pacientes en tratamientos a largo plazo
El equipo de investigación considera que esta tecnología será especialmente útil para las personas que necesitan tomar medicamentos de forma regular y estricta, entre ellos:
- Pacientes trasplantados que dependen de fármacos inmunosupresores.
- Pacientes con infecciones crónicas como el VIH.
- Pacientes con tuberculosis (TB).
Giovanni Traverso, profesor asociado de ingeniería mecánica en el MIT y gastroenterólogo en el Hospital Brigham and Women’s, declaró:
“El objetivo es garantizar que los pacientes reciban el tratamiento que necesitan de una manera que les ayude a lograr la mejor salud posible.”
Detalles del estudio y los investigadores
Traverso es el investigador principal del estudio, publicado en la revista Nature Communications.
En la elaboración del estudio también participaron:
- Muhammad Giahihan Say, investigador científico en el MIT.
- Shawn Yu, antiguo becario postdoctoral en el MIT.
¿Por qué sigue siendo un problema grave el olvido de los medicamentos?
La falta de adherencia a la medicación prescrita sigue siendo un problema de salud mundial generalizado, ya que:
- Contribuye anualmente a cientos de miles de muertes prevenibles.
- Añade miles de millones de dólares a los costes de la atención sanitaria.
El laboratorio de Traverso había trabajado anteriormente en el desarrollo de cápsulas farmacéuticas que liberan el medicamento gradualmente en el tracto digestivo durante días o semanas, pero estas soluciones no son adecuadas para todos los tipos de medicamentos.
Traverso comentó:
“Sabemos que algunos sistemas mejoran el cumplimiento del tratamiento, pero también somos conscientes de que hay medicamentos que no se pueden cambiar de forma ni de la forma en que se liberan. Aquí es donde surge la pregunta: ¿qué podemos hacer para ayudar a los pacientes y a los proveedores de atención médica?”
Tecnología de comunicación sin afectar al medicamento
El nuevo estudio se centró en confirmar la toma del medicamento sin alterar su mecanismo de acción. Los investigadores utilizaron ondas de radiofrecuencia, señales que pueden captarse fuera del cuerpo y que son seguras para su uso en humanos.
A diferencia de los sistemas anteriores, que requerían que todo el dispositivo saliera del cuerpo, esta cápsula está diseñada para ser biodegradable, con el fin de reducir el riesgo de obstrucción del tracto digestivo.
Componentes seguros y biodegradables
La antena de transmisión está compuesta por:
- Zinc
- Celulosa
Estos materiales fueron elegidos por:
- Su alto historial de seguridad médica.
- Su compatibilidad medioambiental.
Traverso explicó:
“Elegimos estos materiales por su alta seguridad y compatibilidad con el uso médico y medioambiental.”
Diseño inteligente que impide la transmisión antes de la ingestión
La antena de zinc y celulosa está envuelta dentro de la cápsula junto con el medicamento.
La cubierta exterior está hecha de gelatina.
Está recubierta con una capa de celulosa con molibdeno o tungsteno.
Esta capa impide la emisión de cualquier señal antes de la ingestión de la cápsula.
Después de la deglución:
- La capa protectora se disuelve.
- El medicamento y la antena se liberan.
- La antena recibe una señal de un dispositivo externo.
- Envía una confirmación de la ingestión del medicamento en unos 10 minutos.
Un chip muy pequeño que sale naturalmente del cuerpo
Las dimensiones del chip de RF son:
- 400 × 400 micrómetros.
Es:
- Un componente electrónico listo para usar.
- No biodegradable.
- Diseñado para salir del cuerpo de forma natural.
El resto de los componentes del sistema se descomponen en el estómago en aproximadamente una semana.
El investigador Muhammad Say afirmó:
“Nuestro objetivo es evitar la acumulación a largo plazo en el cuerpo, al tiempo que proporcionamos un medio fiable para confirmar la toma del medicamento, y seguimos evaluando la seguridad a largo plazo.”
Resultados de las pruebas y perspectivas de uso médico
Los experimentos en animales demostraron que:
- La señal puede captarse desde el interior del estómago.
- Por un receptor externo a una distancia de hasta 60 centímetros aproximadamente.
En caso de aplicar la tecnología a los humanos, los investigadores prevén:
- Un dispositivo portátil.
- Que reciba la señal.
- Y la envíe automáticamente a los proveedores de atención médica.
¿Quiénes son los que más se beneficiarían de esta innovación?
El equipo planea continuar con la investigación preclínica y pasar posteriormente a los ensayos en humanos, dando prioridad a los pacientes cuyo incumplimiento del tratamiento podría tener consecuencias graves, como:
- Pacientes trasplantados.
- Pacientes con stents cardíacos.
- Personas con tuberculosis y enfermedades crónicas.
- Pacientes con trastornos neurológicos y psiquiátricos que afectan a la regularidad de la toma de medicamentos.
Traverso concluyó:
“Queremos dar prioridad a los medicamentos cuyo incumplimiento podría causar daños graves a la salud del paciente.”
