Cada comida es lo mismo. Su hijo se agarra el estómago y se queja de dolor de barriga. Ustedes, como padres, están al borde de su ingenio, y nada de lo que intente de su botiquín casero está surtiendo efecto. ¿Podría ser que su hijo padezca la enfermedad celíaca, intolerancia al gluten? Previamente, habría tenido que acudir a un médico especialista para encontrar una respuesta a este tipo de preguntas. Ahora, aunque, Los investigadores de Fraunhofer tienen otra visión:una prueba simple que implica agregar una gota de sangre a un pequeño chip desechable, y obtener los resultados a través de la aplicación para teléfonos inteligentes en cuestión de minutos. Los investigadores quieren desarrollar este tipo de chips para detectar otras enfermedades, así como utilizarlos para garantizar la seguridad alimentaria, por ejemplo, detectando toxinas específicas.

Estos chips están siendo desarrollados por investigadores del Instituto Fraunhofer de Óptica Aplicada e Ingeniería de Precisión IOF en Jena junto con socios de la industria. Los socios de la industria proporcionan los chips, que vienen con canales diminutos. A continuación, los científicos de Fraunhofer suministran a los chips la óptica necesaria. "Imprimimos tanto una lámpara como un fotodetector, utilizando un solo impresora de inyección de tinta ligeramente modificada, "explica Falk Kemper, investigador de Fraunhofer IOF. La clave es que los investigadores utilizan un tipo especial de tinta que contiene polímeros fluorescentes o nanopartículas.

Así es como funcionan los chips:cuando la madre agrega una gota de sangre de su hijo al chip, diminutos canales en la superficie del chip lo guían para que se mezcle con moléculas de anclaje especiales, así como con un tinte fluorescente. Al realizar la prueba de la enfermedad celíaca, la molécula de anclaje se unirá solo a los marcadores de la enfermedad celíaca; se permitirá que todas las demás moléculas pasen. En cuanto al tinte fluorescente, esto se adhiere justo en la parte superior de la "pila" de moléculas de anclaje y marcadores de enfermedades. De nuevo, solo se adherirá a los marcadores de enfermedad específicos. En este punto, la lámpara incorporada hace que el tinte fluorescente brille. En otras palabras, si el fotodetector "ve" luz fluorescente, entonces el marcador de la enfermedad está presente y se diagnostica que el niño padece la enfermedad celíaca. Sin embargo, si el niño no se ve afectado por la enfermedad celíaca, el tinte fluorescente no se une a las moléculas y simplemente se filtra. El chip permanece oscuro.

Cuatro tintas especiales diferentes permiten imprimir la lámpara y el detector en el chip. "Tanto la lámpara como el detector tienen esencialmente cuatro capas:un electrodo en la parte inferior, una capa de polímero activo, otro electrodo y luego una cuarta capa de filtro, ", dice Kemper. Cuando los electrodos de la lámpara se exponen a una corriente eléctrica, enchufados, si lo desea, la capa de polímero se ilumina y emite luz. El problema es que el detector no sabe si esa luz proviene de la lámpara o del tinte, que es donde entran los filtros. Un filtro se coloca encima de la lámpara y solo deja pasar la luz azul. Mientras tanto, el tinte se ilumina en amarillo y el filtro del detector solo permite el paso de luz amarilla. En otras palabras, el detector es ciego a la luz azul que estimula la lámpara.

Hasta ahora, este tipo de prueba de fluorescencia ha requerido un aparato relativamente extenso y costoso. "Al imprimir los chips con una impresora de inyección de tinta, estamos avanzando hacia una forma rentable de producir sensores de fluorescencia de forma rápida y eficiente. Nuestro método también conserva material y recursos, ya que solo aplicamos el material precisamente donde se requiere, "dice Kemper. Otra ventaja es que es tan rentable fabricar un solo chip como producirlo en masa utilizando una técnica de rollo a rollo.