El investigador del Instituto Politécnico Nacional (IPN), José Abraham Balderas López, desarrolló una técnica óptica innovadora para medir la hemoglobina en la sangre y permite detectar los niveles de hemoglobina sin necesidad de extraer grandes cantidades de sangre, lo que podría facilitar los análisis clínicos en el futuro.
El científico de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología (Upibi) aplicó una técnica llamada fotopiroeléctrica (PPE, del inglés photopyroelectric), la cual mide directamente cómo la hemoglobina absorbe la luz, sin necesidad de transformarla químicamente.
Primero, el doctor politécnico utilizó una muestra de hemoglobina pura como referencia. Luego, con base en esa medida, calcularon la cantidad de hemoglobina presente en la sangre completa y en los glóbulos rojos.
UNA TÉCNICA QUE VE LA SANGRE DE OTRA MANERA
La técnica utiliza una lámina muy delgada como sensor, que detecta la luz que atraviesa la muestra. La señal que se obtiene se amplifica para poder medirla con precisión. Como fuente de luz se emplea un láser verde, que se puede mover con exactitud para analizar diferentes partes de la muestra y medir su grosor en pasos muy pequeños. Con este sistema, los investigadores obtuvieron datos precisos sobre la absorción de luz por la sangre sin depender de grandes volúmenes o procesos químicos complicados.
MÁS QUE UN PIGMENTO ROJO
La hemoglobina es la proteína que le da color rojo a la sangre y cumple un papel vital: transporta oxígeno a todas las células del cuerpo y ayuda a mantener el equilibrio del pH. Esta proteína está presente en los glóbulos rojos y está formada por cuatro cadenas de proteínas, cada una con un grupo hemo que contiene hierro.
Los niveles de hemoglobina pueden variar según la edad, el sexo o la presencia de ciertas enfermedades, como la anemia o la policitemia. Por eso, medirla de manera precisa es fundamental para el diagnóstico y tratamiento de diversas condiciones médicas.
Los laboratorios y hospitales utilizan el método de la cianometahemoglobina. Este procedimiento convierte la hemoglobina en una sustancia estable y de color intenso, que facilita su medición. Luego se aplica la espectrometría, una técnica que consiste en pasar luz a través de la muestra y medir cuánta se absorbe. Con esta información se mide la cantidad de hemoglobina presente de manera precisa.
PREPAR LA SANGRE PARA MEDIRLA
Para llevar a cabo el estudio, se contó con la sangre de una persona joven y sana. Parte de la muestra se utilizó para analizar los glóbulos rojos, mientras que otra se diluyó en agua estéril para medir la cantidad de hemoglobina en la sangre completa de manera precisa. Al preparar los glóbulos rojos, se mezclaron con agua estéril para liberar la hemoglobina, lo que facilitó su medición. Además, se usó un estándar de hemoglobina como referencia, para asegurar que los resultados fueran confiables y comparables. Una vez listas las muestras, se tomó una pequeña cantidad de cada una y se midió cómo absorbían la luz, considerando su grosor. Esto permitió calcular la cantidad de hemoglobina presente en cada muestra de manera sencilla y precisa, sin necesidad de conocer el espesor exacto.
RESULTADOS QUE CONFIRMAN LO ESPERADO
Con los datos obtenidos, se calculó el coeficiente de absorción óptica, que indica cuánto de la luz que pasa por la sangre es absorbida. Luego, se obtuvo la absortividad de la hemoglobina, que relaciona la cantidad de luz absorbida con la cantidad de proteína. Para la hemoglobina humana, este valor fue de 6.5, muy cercano a los valores conocidos para la hemoglobina con oxígeno y sin oxígeno, lo que confirma que las mediciones fueron correctas.
En la sangre completa diluida, se midió cuánta luz absorbía y se obtuvo un valor de 3.92. Con este número y el factor de dilución, se calculó la cantidad de hemoglobina, que se encuentra dentro del rango normal para hombres.
Al medir únicamente los glóbulos rojos, que representan aproximadamente el 40 por ciento de la sangre, se obtuvo un valor de 3.37. Con esto se calculó la cantidad de hemoglobina en los glóbulos y el resultado fue de 51.85 gramos por decilitro, un valor coherente con la proporción de glóbulos en la sangre total.
VENTAJAS FRENTE A LOS MÉTODOS TRADICIONALES
Esta nueva técnica permite medir la cantidad de hemoglobina en la sangre de forma directa y rápida, sin complicaciones y sin necesidad de calibraciones complejas. Además, puede aplicarse a muestras concentradas, lo que la hace más práctica y eficiente que los métodos tradicionales.
Aunque los valores de hemoglobina obtenidos son un poco más altos que los que normalmente se reportan, esto puede deberse a que los métodos convencionales utilizan otra forma de medición química. Para establecer una comparación directa, el siguiente paso será medir la hemoglobina con el método tradicional usando la técnica fotopiroeléctrica.
HACIA UN FUTURO CON ANÁLISIS MÁS SENCILLOS
Esta investigación demuestra que es posible conocer la cantidad de hemoglobina en la sangre de manera rápida, directa y sin procesos complicados. Técnicas como la desarrollada por el investigador politécnico podrían revolucionar los análisis clínicos, para hacer que los exámenes de sangre sean más accesibles, rápidos, menos invasivos, beneficiar a pacientes y profesionales de la salud en todo el mundo.