Desarrollan un sensor para detectar glucosa de forma no invasiva en lágrima

Imagen en portada de Applied Materials Today (Elsevir)
CIBER | lunes, 7 de mayo de 2018

Investigadores del CIBER-BBN han participado en el desarrollo de un sensor no enzimático para el sensado de glucosa de forma no invasiva en lágrima. El trabajo, que ha sido portada de la revista Applied Materials Today, demuestra la prueba de concepto de la funcionalidad de este sensor electroquímico.

Actualmente, numerosos diagnósticos médicos o seguimientos de muchas enfermedades se realizan por métodos convencionales como son las analíticas en los laboratorios y hospitales, siendo estos invasivos, lentos y costosos.

Gracias a los avances de la tecnología, los dispositivos Point-of-Care (PoC) permiten probar y monitorizar multitud de marcadores o parámetros biomédicos con el objetivo de: (i) disminuir costes, ahorrar tiempo y reducir la complejidad del análisis; (ii) permitir realizar los análisis en centros médicos, centros de atención primaria o incluso en casa y (iii) los resultados en tiempo real permiten acelerar la toma de decisiones sobre un paciente. Así, los PoC pretenden dar respuesta a una demanda de los médicos como es la prestación sanitaria eficiente gracias una rápida disponibilidad de los resultados de los análisis de laboratorio.

Ana Moya, investigadora del grupo de investigación del Institut de Microelectrònica de Barcelona del CSIC ha sido una de las responsables de la fabricación de los sensores explica como estos dispositivos son fabricados por las novedosas tecnologías de Printed Electronics. Específicamente se han fabricado sensores de glucosa electroquímicos mediante electrodos impresos por tecnología Inkjet Printing (IJP) sobre un sustrato flexible de tereftalato de polietileno (PET) con tintas de plata y oro. El IJP dispensa pequeñas gotas del material a imprimir bajo un entorno gráfico. Este enfoque de escritura directa sin la necesidad del uso de máscaras reduce drásticamente el tiempo total de fabricación y el costo de los sensores, y facilita los cambios de diseño iterativos durante el desarrollo del sensor.

Gemma Gabriel, investigadora del CIBER-BBN en el Institut de Microelectrònica de Barcelona del CSIC, explica como el IJP es una técnica de impresión prometedora y de bajo costo alternativa a la fabricación microelectrónica convencional, que permitirá la creación de multitud de plataformas sensoras altamente específicas y sensibles con aplicación analítica en el área médica. En la línea del grupo de investigación es prioritario el avance en novedosos materiales funcionales con estas tecnologías para el desarrollo de nuevas generaciones de plataformas de sensores desechables para dar solución a un abanico más amplio de aplicaciones en el área médica.

Agostino Romeo, integrante del grupo Smart nano-bio-devices en el Institut de Bioingenieria de Catalunya (IBEC) y liderado por Samuel Sánchez, destaca como el uso de micropartículas de óxido de cobre (CuO) fabricadas por ellos mismos ha permitido modificar exitosamente los electrodos, conduciendo a una plataforma sensible, estable y rentable para la detección no enzimática de la glucosa. La selectividad, reproducibilidad y tiempo de vida proporcionados por esta funcionalización con CuO ha demostrado que estos sensores son herramientas fiables para realizar un diagnóstico personalizado de la salud de un individuo.

La buena sensibilidad y selectividad del sensor electroquímico aquí presentado lo ha hecho particularmente adecuado para el sensado no invasivo de glucosa en lágrima. Así se ha podido demostrar en este estudio en el cual se ha medido el nivel de glucosa en muestras humanas y se ha correlacionado con el de dispositivos comerciales.

Todo esto permite prever que el uso de este tipo de sensores para el diagnóstico de enfermedades oculares, donde se puede lograr una monitorización indolora y no invasiva de la diabetes tiene una gran oportunidad en una enfermedad tan extendida en el mundo como ésta. Así, la versatilidad, el corto tiempo de fabricación y el bajo costo hacen que la impresión por IJP es una valiosa alternativa a las técnicas tradicionales de fabricación de sensores. Así, la tecnología aquí presentada se puede adaptar para la detección de muchas otras sustancias de interés en otros fluidos como pueden ser la saliva o la orina.

Referencia bibliográfica:

Romeo A, Moya A, Leung TS, Gabriel G, Villa R, Sánchez S. Inkjet printed flexible non-enzymatic glucose sensor for tear fluid analysis. Applied Materials Today 10 (2018) 133-141 https://doi.org/10.1016/j.apmt.2017.12.016