Un nuevo dispositivo de diagnóstico médico hecho de papel detecta biomarcadores e identifica enfermedades mediante la realización de análisis electroquímicos, impulsados ​​solo por el toque del usuario, y lee los resultados de las pruebas codificadas por colores. facilitando la comprensión a los no expertos.

"Se podría considerar que este es un laboratorio portátil que está hecho completamente de papel, es económico y puede eliminarse mediante incineración, "dijo Ramsés V. Martínez, profesor asistente de ingeniería industrial y biomédica en la Universidad de Purdue. "Esperamos que estos dispositivos sirvan a personas no capacitadas ubicadas en aldeas remotas o bases militares para realizar pruebas de una variedad de enfermedades sin necesidad de ninguna fuente de electricidad". agua limpia, o equipo adicional ".

El autoamplificado, dispositivos electroquímicos a base de papel, o VELOCIDADES, están diseñados para diagnósticos sensibles en el "punto de atención, "o cuando se brinda atención a los pacientes, en regiones donde el público tiene acceso limitado a recursos o equipos médicos sofisticados.

"Los SPED son económicos, ligero, flexible y fácil de usar "Dijo Martínez.

Los resultados de la investigación se detallan en un artículo que aparece el 22 de agosto en Tecnologías de materiales avanzadas .

La prueba se inicia colocando un pinchazo de sangre en una función circular en el dispositivo, que es menos de dos pulgadas cuadradas. Los SPED también contienen "zonas de prueba de auto-pipeteo" que se pueden sumergir en una muestra en lugar de usar una prueba de punción digital.

La capa superior del SPED se fabrica utilizando papel de celulosa sin tratar con "dominios" hidrofóbicos estampados que definen canales que absorben las muestras de sangre para su análisis. Estos "canales microfluídicos" permiten ensayos precisos que cambian de color para indicar resultados de pruebas específicos. También se creó una aplicación de diagnóstico de visión artificial para identificar y cuantificar automáticamente cada una de estas pruebas "colorimétricas" a partir de una imagen digital del SPED. tal vez tomado con un celular, para proporcionar resultados de diagnóstico rápidos al usuario y facilitar la consulta remota a expertos.

La capa inferior del SPED es un "generador triboeléctrico, "o TEG, que genera la corriente eléctrica necesaria para ejecutar la prueba de diagnóstico simplemente frotándola o presionándola. Los investigadores también diseñaron un dispositivo portátil de bajo costo llamado potenciostato, que se conecta fácilmente al SPED para automatizar las pruebas de diagnóstico para que puedan ser realizadas por usuarios no capacitados. La batería que alimenta el potenciostato se puede recargar utilizando el TEG integrado en los SPED.

"Hasta donde sabemos, este trabajo reporta el primer autoalimentado, dispositivos basados ​​en papel capaces de realizar preciso, y ensayos electroquímicos sensibles en combinación con un bajo costo, potenciostato portátil que se puede recargar con un TEG en papel, "Dijo Martínez.

Fue coautor del artículo con los estudiantes de posgrado Aniket Pal y Debkalpa Goswami; los académicos visitantes Hugo E. Cuellar y Heloisa F. N. Caurin; y Randy Kuang, un estudiante de secundaria que participó en la investigación.

El artículo de investigación describe los SPED, el potenciostato portátil y un algoritmo de visión artificial que es capaz de reconocer la información codificada por colores. El documento está disponible en línea en http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/admt.201700130/full. Los SPED son compatibles con las tecnologías de impresión en masa, como la impresión de rollo a rollo o la deposición por pulverización. Pueden realizar análisis "multiplexados" que permiten una detección altamente sensible y precisa

de varios objetivos para una variedad de aplicaciones de prueba en el lugar de atención. Y se pueden utilizar para alimentar otros dispositivos electrónicos para facilitar las aplicaciones de telemedicina en entornos con recursos limitados.

Los SPED se utilizaron para detectar biomarcadores como glucosa, ácido úrico y L-lactato, cetonas y glóbulos blancos, que indican factores relacionados con la función hepática y renal, desnutrición y anemia. Las versiones futuras de la tecnología contendrán varias capas adicionales para ensayos más complejos para detectar enfermedades como el dengue. fiebre amarilla, malaria, VIH y hepatitis, Martínez dijo.