¿Cómo funciona un medidor de glucosa para diabéticos?

Bocaccio, un pionero en la detección

La diabetes es una de las enfermedades más extendidas en los países desarrollados. Junto a factores genéticos, un estilo de vida sedentario y una alimentación rica en grasas y carbohidratos son los principales determinantes para contraer esta enfermedad, que no tiene nada de dulce. Un diabético está obligado a controlar de forma muy estricta el nivel de azúcar en sangre, ya que tanto un defecto como un exceso pueden tener consecuencias fatales. Esta es la causa por la que las tiras reactivas de glucosa son, junto con los test de embarazo, los dispositivos biotecnológicos más vendidos. La primera referencia a un biosensor de glucosa la encontramos en el Decamerón de Bocaccio. En uno de los cuentos se describe como un doctor determina el sabor dulce de la orina de una paciente. Un diabético elimina el exceso de glucosa en la orina, no obstante, un análisis de orina no es demasiado útil para controlar el nivel de azúcar. La prueba de embarazo es cualitativa (hay o no hay), por que no puedes estar un poco embarazada, por lo tanto solo interesa averiguar si la hormona esta o no esta presente. En cambio la prueba del azúcar es cuantitativa, (¿Cuánto hay?). La cantidad eliminada en orina no guarda relación directa con la cantidad en sangre, ya que habría que considerar más aspectos como la hidratación o el funcionamiento del riñón. Una prueba fiable debe realizarse siempre a partir de sangre. Por lo tanto tenemos dos problemas: primero, que la prueba es en sangre, y segundo, que el resultado no puede ser hay o no hay glucosa, sino, cuanta glucosa hay. El primer problema es fácil de solventar con un mínimo de precauciones. Normalmente los sistemas para análisis en laboratorio son reutilizables, pero los de uso personal no. Parece una cuestión trivial, pero en sistemas reutilizables existe el riego que personas diferentes comparten material, con el riesgo de infecciones. Además precisan una metodología adecuada para su reutilización, que mucho usuarios no cumplen, dando lugar a lecturas erróneas. Por lo tanto el sistema más popular son las tiras de un solo uso que se acoplan a un lector.

Esquema de funcionamiento de un tira (Biotecnología para principiantes, Renneberg) 

La base del funcionamiento de estas tiras es la enzima glucosa oxidasa. En condiciones normales esta enzima convierte la glucosa y el oxígeno en ácido glucónico y agua oxigenada. Otro problema añadido: El oxigeno es difícil de fijar a las tiras y para que la lectura sea fiable, la concentración de oxigeno debe ser siempre la misma. Tampoco te puedes fiar del oxígeno atmosférico, por que a nivel del mar la prueba daría un valor, y en la cima del Teide otro. Este problema se solventa trucando al enzima para que en vez de aceptar oxígeno utilice otra molécula. Las tiras de un solo uso están impregnadas de glucosa oxidasa y de ferroceno y llevan un chip. La glucosa oxidasa oxida a la glucosa y transfiere los electrones al ferroceno, y el ferroceno a suvez transfiere estos electrones al chip. Mucha glucosa, implica mucho ferroceno reducido, lo que a su vez quiere decir que llegaran muchos electrones al chip… ergo: más intensidad de corriente. De la misma forma, poca glucosa en sangre implica poca intensidad de corriente. El aparato lector correctamente calibrado es capaz de traducir el valor de esta intensidad de corriente en concentración de glucosa en sangre. Y así avisar al usuario si tiene que inyectarse insulina o comerse un caramelo.