El gráfico muestra el biosensor impreso en 3D para la detección de glucosa, e ilustra la escritura directa con tinta de electrodo y tinta enzimática. Crédito:WSU
Investigadores de la Universidad Estatal de Washington han creado un biosensor de glucosa impreso en 3D para su uso en monitores portátiles.
El trabajo podría conducir a la mejora de los monitores de glucosa para millones de personas que padecen diabetes.
Dirigido por Arda Gozen y Yuehe Lin, profesorado de la Facultad de Ingeniería Mecánica y de Materiales, la investigación ha sido publicada en la revista Analytica Chimica Acta .
Las personas con diabetes suelen controlar su enfermedad con medidores de glucosa que requieren pinchazos constantes en los dedos. Los sistemas de monitorización continua de glucosa son una alternativa, pero no son rentables.
Los investigadores han estado trabajando para desarrollar wearables, electrónica flexible que puede 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 fotolitografía o serigrafía. Si bien estos métodos funcionan, tienen varios inconvenientes, incluida la exigencia del uso de productos químicos nocivos y costosos procesos de sala limpia. También generan muchos residuos.
Usando la impresión 3-D, El equipo de investigación de WSU desarrolló un monitor de glucosa con mucha mejor estabilidad y sensibilidad que los fabricados mediante métodos tradicionales.
Los investigadores utilizaron un método llamado escritura directa con tinta (DIW), eso implica imprimir "tintas" con boquillas para crear diseños intrincados y precisos a escalas diminutas. Los investigadores imprimieron un material a nanoescala que es eléctricamente conductor para crear electrodos flexibles. La técnica del equipo WSU permite una aplicación precisa del material, resultando en una superficie uniforme y menos defectos, lo que aumenta la sensibilidad del sensor. Los investigadores descubrieron que sus sensores impresos en 3D funcionaban mejor para captar señales de glucosa que los electrodos producidos tradicionalmente.
Debido a que utiliza 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 adaptados específicamente a pacientes individuales", dijo Gozen.
Arda Gozen, profesor asistente, Escuela de Ingeniería Mecánica y de Materiales de WSU, en el Laboratorio de Procesos de Fabricación y Maquinaria. Crédito:WSU
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 puede reducir potencialmente el costo, "dijo Gozen.
Para uso a gran escala, los biosensores impresos deberán integrarse con componentes electrónicos en una plataforma portátil. Pero, Los fabricantes podrían utilizar 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. ayudando a consolidar los procesos de fabricación y reducir aún más los costes, añadió.
"Nuestro sensor de glucosa impreso en 3-D se utilizará como sensor portátil para reemplazar los dolorosos pinchazos en los dedos. Dado que no es invasivo, técnica sin aguja para el control de la glucosa, será más fácil para el control de la glucosa de 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.
