El desarrollo es fruto de la colaboración entre ingenieros e investigadores médicos de la Universidad de Colorado Boulder y la Universidad de Colorado Anschutz. Aunque el dispositivo aún no ha sido aprobado para su aplicación clínica, el equipo confía en que pueda contribuir a una gestión más eficiente del suministro de sangre en Estados Unidos.

La innovación destaca por su formato compacto. “Nuestra visión es tener un chip del tamaño de una moneda de diez centavos que se pueda conectar al celular”, explicó Xiaoyun Ding, profesor asociado del Departamento de Ingeniería Mecánica Paul M. Rady en CU Boulder. “Podría usar la cámara del teléfono y una aplicación para leer los resultados en tan solo dos minutos”. Los resultados fueron publicados en la revista Lab on a Chip, consolidando el potencial de este laboratorio en miniatura.

“A pesar del papel fundamental de la transfusión en la medicina moderna, el control de calidad rutinario de los productos de glóbulos rojos tras la aprobación regulatoria es notablemente limitado”

El proyecto aborda un desafío poco visible fuera del ámbito médico: el envejecimiento de los glóbulos rojos almacenados. Cada año, cerca de 6,8 millones de personas donan sangre en Estados Unidos, pero estas células sufren un deterioro progresivo que puede afectar su funcionalidad en transfusiones.

Para analizar este proceso, los investigadores recurrieron a un enfoque poco convencional basado en vibraciones controladas. El dispositivo, denominado ensayo de hemólisis por ondas acústicas de superficie (SAW-HA), somete a las células a una agitación hasta provocar su ruptura y obtener información sobre la salud celular. “Piense en ello como si estuviera agitando un frasco de aderezo para ensaladas para deshacer los grumos”.

Tras la donación, los técnicos separan los glóbulos rojos del plasma y los almacenan a temperaturas cercanas al punto de congelación. Con el paso del tiempo, algunas células pierden su forma y terminan rompiéndose mediante un proceso conocido como hemólisis, lo que limita su vida útil a un máximo de 42 días en Estados Unidos.

“Potencialmente podemos medir cualquier cosa que afecte los glóbulos rojos o los niveles de proteínas en la sangre”

“A pesar del papel fundamental de la transfusión en la medicina moderna, el control de calidad rutinario de los productos de glóbulos rojos tras la aprobación regulatoria es notablemente limitado”, afirmó D'Alessandro. Esta variabilidad entre donantes puede influir en la eficacia de las transfusiones, especialmente en pacientes vulnerables que requieren tratamientos frecuentes.

El funcionamiento del dispositivo se basa en ondas acústicas de superficie (SAW) que se desplazan por la capa externa de un material llamado niobato de litio. Al aplicar corriente eléctrica, el sistema vibra intensamente y genera calor, provocando la ruptura de las células más envejecidas debido al debilitamiento de sus membranas. “A medida que las células envejecen, sus membranas se vuelven cada vez más débiles”, señaló Ding.

En las pruebas con muestras reales, algunas se hemolizaron a temperaturas más bajas y mostraron diferencias en determinados metabolitos asociados al envejecimiento. Aunque todavía se requieren más estudios antes de su implementación clínica, el equipo considera que estos dispositivos podrían mejorar la asignación de sangre de mayor calidad y detectar enfermedades como la anemia falciforme. “Potencialmente podemos medir cualquier cosa que afecte los glóbulos rojos o los niveles de proteínas en la sangre”, concluyó Ding.