Biosensores de glucosa impresos en 3D.

Investigadores de la Universidad del Estado de Washington han creado un biosensor de glucosa impreso en 3D para su uso en monitores portátiles.

El trabajo podría llevar a mejorar los monitores de glucosa para millones de personas que padecen diabetes.

Dirigido por Arda Gozen y Yuehe Lin, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales, la investigación ha sido publicada en la revista Analytica Chimica Acta .

Las personas con diabetes con más frecuencia monitorean su enfermedad con medidores de glucosa que requieren pincharse constantemente con los dedos. Los sistemas de monitoreo continuo de glucosa son una alternativa, pero no son rentables.

Los investigadores han estado trabajando para desarrollar dispositivos electrónicos portátiles flexibles que puedan adaptarse a la piel de los pacientes y controlar la glucosa en los fluidos corporales.

Como en el sudor, para construir tales sensores, los fabricantes han utilizado estrategias de fabricación tradicionales, como la fotolitografía o la serigrafía.

Si bien estos métodos funcionan, tienen varios inconvenientes, que incluyen el uso de químicos dañinos y el procesamiento costoso en salas limpias. También crean una gran cantidad de residuos.

Utilizando la impresión 3D, el equipo de investigación de WSU desarrolló un monitor de glucosa con una estabilidad y sensibilidad mucho mejores que las fabricadas a través de métodos tradicionales.

Los investigadores utilizaron un método llamado escritura directa en tinta (DIW), que consiste en imprimir «tintas» con boquillas para crear diseños complejos y precisos a escalas diminutas.

Los investigadores imprimieron un material a nanoescala que es eléctricamente conductor para crear electrodos flexibles. La técnica del equipo de WSU permite una aplicación precisa del material, lo que resulta en una superficie uniforme y menos defectos, lo que aumenta la sensibilidad del sensor.

Los investigadores descubrieron que a sus sensores impresos en 3D les fue mejor recoger señales de glucosa que a los electrodos producidos tradicionalmente.

Debido a que utiliza la impresión 3D, su sistema también es más personalizable para la variedad de biología de las personas.

«La impresión 3D puede permitir la fabricación de biosensores diseñados específicamente para pacientes individuales», dijo Gozen.

Debido a que la impresión 3D utiliza solo la cantidad de material necesario, también hay menos desperdicio en el proceso que los métodos de fabricación tradicionales.

«Esto potencialmente puede reducir el costo», dijo Gozen.

Para uso a gran escala, los biosensores impresos deberán integrarse con componentes electrónicos en una plataforma portátil. Sin embargo, los fabricantes podrían usar las mismas boquillas de impresora 3D.

Que se utilizan para imprimir los sensores para imprimir componentes electrónicos y otros componentes de un dispositivo médico portátil, lo que ayuda a consolidar los procesos de fabricación y reducir los costos aún más, agregó.

«Nuestro sensor de glucosa impreso en 3-D se usará como sensor portátil para reemplazar el doloroso pinchazo en el dedo. Ya que esta es una técnica no invasiva y sin agujas para el monitoreo de la glucosa, será más fácil para el monitoreo de la glucosa en los niños», dijo Lin.

El equipo ahora está trabajando para integrar los sensores en un sistema empaquetado que se puede usar como un dispositivo portátil para el monitoreo de glucosa a largo plazo.

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