Un nuevo sensor de glucosa o dispositivo portátil para medir el azúcar en sangre tan utilizado por pacientes diabéticos y considerado el sistema de monitorización menos intrusivo a la fecha fue revelado recientemente por investigadores del campus University Park, de la universidad Penn State, en Estados Unidos.
Los investigadores dieron a conocer los detalles del sensor no invasivo y de bajo costo que puede detectar glucosa en el sudor a través de biosensores y bioelectrónica.
El desarrollo del sensor de glucosa fue dirigido por el doctor Huanyu Cheng, y Dorothy Quiggle, del Departamento de Ingeniería, Ciencia y Mecánica de Penn State.
Los investigadores construyeron el dispositivo primero con grafeno inducido por láser (LIG), un material que consta de capas de carbono de un átomo de espesor en varias formas.
El grafeno del sensor de glucosa, posee una alta conductividad eléctrica y un tiempo de fabricación conveniente de solo segundos.
No obstante, el equipo finalmente eligió el níquel debido a su sólida sensibilidad a la glucosa, según el profesor Cheng, quien lo combinó con oro para reducir los riesgos potenciales de una reacción alérgica.
Los investigadores plantearon la hipótesis de que el LIG equipado con la aleación de níquel-oro sería capaz de detectar concentraciones bajas de glucosa en el sudor de la superficie de la piel.
Un sensor de glucosa como ningún otro
Si bien la concentración de glucosa en el sudor es aproximadamente 100 veces menor que la concentración en sangre, el sensor de glucosa de Penn State es lo suficientemente sensible como para medir con precisión su concentración en el sudor y en sangre.
La sensibilidad de la aleación de níquel-oro permitió al equipo de Cheng excluir las enzimas, que a menudo se utilizan para medir la glucosa en dispositivos más invasivos disponibles comercialmente.
“Un sensor enzimático debe mantenerse a una cierta temperatura y pH, y la enzima no se puede almacenar a largo plazo”, dice Cheng.
“Un sensor de glucosa no enzimático (como este caso), es ventajoso en términos de rendimiento estable y sensibilidad a la glucosa independientemente de estos cambios”, añade el científico.
Los sensores no enzimáticos requieren una solución alcalina, que puede dañar la piel y, por lo general, limita la capacidad de uso del dispositivo. Para solucionar este problema, Cheng y su equipo conectaron una cámara de microfluídos a la aleación LIG.
Dicha cámara es porosa para permitir un rango de movimiento, como estiramiento o aplastamiento y está conectada a una entrada de recolección que hace pasar el sudor a la solución sin permitir que ésta toque la piel.
La solución básica interactúa con las moléculas de glucosa para producir un compuesto que reacciona con la aleación. Esta reacción desencadena una señal eléctrica que indica la concentración de glucosa en el sudor.
“Con la cámara de solución alcalina más pequeña, todo el dispositivo tiene aproximadamente el tamaño de una moneda y es lo suficientemente flexible como para mantener un apego seguro al cuerpo humano”, sostiene Cheng.
“Queremos trabajar con médicos y otros proveedores de atención médica para ver cómo podemos aplicar esta tecnología para el monitoreo diario de un paciente”, dijo Cheng.
En el mismo sentido, añade que “este sensor de glucosa sirve como un ejemplo fundamental para demostrar que podemos mejorar la detección de biomarcadores en el sudor a concentraciones extremadamente bajas”.
