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Thuwal, Arabia Saudita - Enero de 2019

Sensores de papel eliminarían incómodo pinchazo de pruebas que diagnostican diabetes

La técnica permite que las enzimas biológicamente activas sobrevivan a los rigores de la impresión por inyección de tinta.

Investigadores de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah, en Arabia Saudita, desarrollaron una técnica que permite que las enzimas biológicamente activas sobrevivan a los rigores de la impresión por inyección de tinta, lo que abre una alternativa prometedora para exámenes de detección de sangre rutinarios que enfrentan los pacientes diabéticos.

Los científicos utilizaron este enfoque para concebir dispositivos desechables que puedan medir las concentraciones de azúcar en los biofluidos. Las tiras de papel sensible al pH se usan por lo general para probar si un líquido es ácido o alcalino. Ahora los expertos trabajan para aplicar principios similares y crear sensores de papel que indiquen de forma rápida biomarcadores de enfermedades.

La clave en el proceso es reemplazar los circuitos electrónicos tradicionales en los sensores con plásticos de bajo costo que se puedan fabricar con más celeridad y en grandes cantidades. Así lo señala una noticia del portal de la feria y foro alemán de tecnología en salud MEDICA.

Al emplear una tinta comercial hecha de polímeros conductores, imprimieron patrones de electrodos a microescala en hojas de papel brillante, luego una capa de detección que contenía una enzima, la glucosa oxidasa, sobre los diminutos electrodos. La reacción bioquímica entre la glucosa disponible y la enzima genera señales eléctricas que se correlacionan de forma fácil con los niveles de azúcar en la sangre.

“El papel es poroso, lo que dificulta la impresión de tintas conductoras y biológicas que se disuelven en agua”, dijo Eloise Bihar, investigadora y primera autora del estudio. “Imprimir la enzima también es complicado, es sensible a las variaciones de temperatura, el voltaje aplicado en el cartucho y el pH de la tinta”, agregó.

Después de optimizar las condiciones de impresión de enzimas, los investigadores enfrentaron otro obstáculo. Mientras que los fluidos, como el sudor o la saliva, contienen suficiente azúcar para fines de monitoreo, también poseen moléculas como el ácido ascórbico que interfieren eléctricamente con los polímeros conductores. El recubrimiento del sensor con una membrana de polímero de nafión que repele las cargas negativas presentes en la mayoría de las especies interferentes, permitió la medición de solo los niveles de glucosa relevantes en muestras de saliva de voluntarios, menciona la noticia.

Los experimentos mostraron que el recubrimiento superior le dio al sensor una vida útil sin precedentes, la enzima podría mantenerse viva y activa durante un mes si se almacenara en una bolsa sellada. “La optimización nunca termina en ingeniería, por lo que se trata de conseguir que el sistema sea más robusto para detectar otros metabolitos en los biofluidos”, expresó a MEDICA Sahika Inal, biocientífico en la investigación.

Estos resultados alientan al equipo a ampliar las capacidades de este enfoque mediante la incorporación de diferentes enzimas en la capa de detección. “También se trata de integrar dispositivos de energía impresos y autoalimentados en los sensores, que brinden una plataforma más amigable para el usuario que elimina baterías o cables externos”, explicó Inal.


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