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Dibujando un sensor de polución en una hoja.
Dibuja tus propios sensores

Dibuja tus propios sensores

En la Universidad de California desarrollan bolígrafos con bio-tintas de alta tecnología, capaces de reaccionar a la glucosa o a la polución

a.v.

Miércoles, 4 de marzo 2015, 14:07

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Una nueva herramienta desarrollada por ingenieros en nanotecnología en la Universidad de California, San Diego, podría abrir la puerta a una nueva era en la que cualquiera podrá construir sensores. Estos investigadores han desarrollado una serie de bio-tintas de alta tecnología que reaccionan con varios productos químicos, incluyendo la glucosa. Así que rellenaron bolígrafos convencionales con estas tintas y descubrieron que podían producir sensores para, por ejemplo, medir la glucosa directamente sobre la piel o la contaminación sobre las hojas de los árboles.

Pero hay mucho más. Los investigadores prevén que esta tinta pueda, en un futuro, utilizarse directamente sobre teléfonos móviles para una vigilancia personalizada de la salud. Los sensores también se podrían utilizar en el campo de batalla para detectar explosivos y agentes neurotóxicos.

El equipo, liderado por Joseph Wang, del Departamento de Nanoingeniería de la Universidad de California, publicó estos hallazgos en la última edición de la revista Advanced Health Materials. "Nuestra nueva tecnología de lápiz biocatalítico, basado en nuevas tintas enzimáticas, es muy prometedora para una amplia gama de aplicaciones", dijo Wang.

El mayor desafío al que se enfrentaron los investigadores fue elaborar tintas que no fueran perjudiciales para los seres humanos o las plantas y que pudiera funcionar como los electrodos de los sensores para conservar sus propiedades durante largos períodos de almacenamiento y en diversas condiciones. Los investigadores usaron polietilenglicol biocompatible, que se utiliza en varias aplicaciones de administración de fármacos, como un aglutinante. Para hacer que las tintas condujeran la corriente eléctrica utilizaron polvo de grafito, y también añadieron quitosano, un agente antibacteriano, y xilitol, un sustituto del azúcar que ayuda a estabilizar las enzimas que reaccionan con varios productos químicos.

Medición de glucosa

El equipo de Wang lleva varios años investigando cómo hacer más sencillas las pruebas de glucosa para los diabéticos. El mismo equipo de ingenieros ha desarrollado recientemente sensores no invasivos de glucosa en forma de tatuajes temporales. En este estudio, se utilizaron estos bolígrafos, cargados con una tinta que reacciona a la glucosa, para dibujar sensores reutilizables de medición de glucosa en un patrón impreso en un material transparente, flexible y que incluye un electrodo.

Luego, los investigadores pincharon el dedo de un sujeto y pusieron la muestra de sangre en el sensor. La tinta enzimática reaccionó con la glucosa y el electrodo registró la medición, que se transmitió a un dispositivo de medición de glucosa.

Los investigadores estiman que un bolígrafo contiene suficiente tinta para dibujar el equivalente a 500 sensores de glucosa.

Pero estos bolígrafos también permitirían a los usuarios dibujar sensores que detecten en el acto contaminantes y productos químicos potencialmente dañinos. Los investigadores demostraron que esto era posible mediante la colocación en una hoja de un sensor hecho con una tinta cargada con enzimas que reaccionan con el fenol, un producto químico industrial que también se puede encontrar en cosméticos.

A continuación, la hoja se sumergió en una solución de agua y fenol y el sensor se conectó a un detector de contaminación. Estos sensores podrían ser modificados para reaccionar con muchos contaminantes, incluyendo metales pesados o pesticidas.

Los próximos pasos incluyen la conexión inalámbrica de estos sensores a dispositivos de seguimiento, así como la investigación de cómo se comportan estos sensores en condiciones difíciles, incluyendo temperaturas extremas, variando la humedad y la exposición prolongada a la luz solar.

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