Las reacciones electroquímicas que ocurren en procesos como la fermentación etanólica incluyen la transformación de azúcares en alcohol y dióxido de carbono. Procesos similares ocurren cuando el cuerpo humano descompone los alimentos, drogas u otros compuestos.

Monitorear estos procesos metabólicos ayuda en las pruebas, estudiar y combatir enfermedades, pero debido a las pequeñas cantidades de líquidos involucrados, son difíciles de estudiar con equipo normal.

Los dispositivos miniaturizados con capacidades de detección ambiental prometen mejores pruebas de fermentación y otros procesos bioquímicos. La capacidad de operar los dispositivos de forma inalámbrica durante largos períodos de tiempo aumenta su efectividad.

En un artículo publicado esta semana en Revisión de instrumentos científicos , un potenciostato miniaturizado, que controla el voltaje entre electrodos, demostró ser capaz de cuantificar moléculas utilizando métodos voltamperométricos y cronoamperométricos con una precisión superior al 98%. El dispositivo inalámbrico es compatible con la mayoría de biosensores de 3 electrodos y puede transmitir sus medidas a través de Bluetooth durante 100 metros.

“Una de las novedades del circuito potenciostato es poder procesar seis canales de sensores simultáneamente sin el uso de multiplexores, reduciendo así el tiempo dedicado a cada examen, ", dijo el autor Saad Abdullah." Este potenciostato multicanal puede examinar múltiples muestras de diferentes concentraciones simultáneamente y transferir los datos a través de Bluetooth en tiempo real ".

El potenciostato se probó para confirmar su rendimiento bajo una resistencia fija y cuantificar los límites de detección de corriente y el ruido en el sistema. así como su precisión y tiempo de respuesta. Los experimentos mostraron un límite de detección de corriente de 180 nanoamperios y una desviación estándar de más o menos 2% en la medición de voltamperometría cíclica. También realizaron una prueba experimental con seis concentraciones diferentes de glucosa utilizando una técnica de cronoamperometría.

En el experimento, el potenciostato estaba equipado con electrodos serigrafiados modificados con la enzima glucosa oxidasa, que se une a la proteína diana y actúa como un canal electroquímico entre la proteína y el chip sensor. Cuando se aplica una señal cronoamperométrica al chip sensor, Se observa una corriente de salida en el potenciostato equivalente a la concentración de glucosa en la muestra.

El potenciostato demostró ser capaz de funcionar de forma independiente y transmitir datos de forma inalámbrica durante 24 horas en una incubadora con una precisión comparable a la de los dispositivos disponibles comercialmente. El sistema inalámbrico produjo una señal de datos clara, 180 veces más fuerte que el ruido del circuito. Este método en línea tiene la ventaja adicional sobre los dispositivos actualmente disponibles de que los datos de seis biosensores diferentes se pueden ver simultáneamente en tiempo real en un monitor externo.