Un pequeño Un cuadrado delgado de plástico orgánico que puede detectar marcadores de enfermedades en el aliento o toxinas en el aire de un edificio pronto podría ser la base de los dispositivos portátiles. dispositivos sensores desechables. Acribillando las finas películas de plástico con poros, Los investigadores de la Universidad de Illinois hicieron que los dispositivos fueran lo suficientemente sensibles como para detectar niveles demasiado bajos para oler. sin embargo, son importantes para la salud humana.

En un nuevo estudio en la revista Materiales funcionales avanzados , El grupo de investigación del profesor Ying Diao demostró un dispositivo que monitorea el amoníaco en el aliento, un signo de insuficiencia renal.

"En el entorno clínico, los médicos utilizan instrumentos voluminosos, básicamente del tamaño de una mesa grande, para detectar y analizar estos compuestos. Queremos entregar un chip sensor barato a los pacientes para que puedan usarlo y tirarlo. "dijo Diao, profesor de ingeniería química y biomolecular en Illinois.

Otros investigadores han intentado utilizar semiconductores orgánicos para la detección de gases, pero los materiales no eran lo suficientemente sensibles como para detectar niveles traza de marcadores de enfermedades en el aliento. El grupo de Diao se dio cuenta de que los sitios reactivos no estaban en la superficie de la película plástica, pero enterrado en su interior.

"Desarrollamos este método para imprimir directamente poros diminutos en el propio dispositivo para poder exponer estos sitios altamente reactivos, "Dijo Diao." Al hacerlo, aumentamos la reactividad diez veces y podemos detectar hasta una parte por mil millones ".

Para su primera demostración de dispositivo, los investigadores se centraron en el amoníaco como marcador de insuficiencia renal. Monitorear el cambio en la concentración de amoníaco podría darle al paciente una señal de advertencia temprana para que llame a su médico para una prueba de función renal. Dijo Diao.

El material que eligieron es altamente reactivo al amoníaco pero no a otros compuestos en el aliento. Dijo Diao. Pero al cambiar la composición del sensor, podrían crear dispositivos que estén sintonizados con otros compuestos. Por ejemplo, los investigadores han creado un monitor ambiental ultrasensible para formaldehído, un contaminante interior común en edificios nuevos o renovados.

El grupo está trabajando para hacer sensores con múltiples funciones para obtener una imagen más completa de la salud de un paciente.

"Nos gustaría poder detectar múltiples compuestos a la vez, como una huella química, "Dijo Diao." Es útil porque en condiciones de enfermedad, Por lo general, varios marcadores cambiarán la concentración a la vez. Al mapear las huellas dactilares químicas y cómo cambian, podemos señalar con mayor precisión los signos de posibles problemas de salud ".