Un equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Hong Kong (HKU) ha desarrollado un sistema del tamaño de una moneda que puede leer señales electroquímicas débiles y puede usarse para el control personalizado de la salud y la medición de afecciones como la diabetes y las enfermedades cardiovasculares. y salud mental. El descubrimiento apareció en la portada de Química analítica .

El Sistema PERFECTO, un acrónimo de Lector Electrónico Personalizado para Transistores Electroquímicos, es el sistema más pequeño del mundo de su tipo, mide 1,5 cm x 1,5 cm x 0,2 cm y pesa solo 0,4 gramos. Es fácil de usar, por ejemplo, integrado con un reloj inteligente o como un parche, para permitir el monitoreo continuo de bioseñales como los niveles de glucosa y las concentraciones de anticuerpos en la sangre e incluso en el sudor.

"Nuestro sistema portátil es pequeño, suave e imperceptible para los usuarios, y puede realizar un seguimiento continuo de la condición de nuestro cuerpo. Estas características significan que tiene el potencial de revolucionar la tecnología del cuidado de la salud", dijo el Dr. Shiming Zhang, del Departamento de Electricidad y Electrónica. Engineering, que lidera el grupo de investigación HKU WISE (electrónica portátil, inteligente y blanda) para desarrollar el sistema.

La tecnología marca un gran paso adelante para los transistores electroquímicos orgánicos, que son ampliamente considerados como la tecnología de detección de próxima generación debido a su estabilidad en el agua y alta sensibilidad a bajo voltaje operativo (milivoltios) pero que, hasta ahora, carecían de un miniaturizado. sistema inalámbrico para operar dentro.

El sistema portátil PERFECTO llena ese nicho. Puede caracterizar con precisión el rendimiento general del transistor electroquímico, con una tasa de muestreo de datos de hasta 200 kilomuestras por segundo, un rendimiento a la par con equipos comerciales voluminosos. Pero el precio es sólo una décima parte del comercial. También puede servir como una estación electroquímica miniaturizada para dispositivos portátiles y medir las salidas de otros tipos de transistores de bajo voltaje, como los transistores de efecto de campo controlados por electrolitos y los transistores de película delgada controlados por dieléctricos de alta k.

El sistema podría aplicarse inmediatamente en múltiples sistemas portátiles basados ​​en transistores de bajo voltaje. El grupo del Dr. Zhang ha formado una empresa emergente, SESIC, para hacer que la tecnología sea accesible.

"Hemos podido desarrollar el sistema PERfECT gracias a la cultura interdisciplinaria única en el Grupo de Investigación WISE de HKU, que incluye investigadores de ingeniería eléctrica, química aplicada, ingeniería biomédica, microelectrónica e ingeniería de software. También me propuse reclutar a estudiantes universitarios y de posgrado jóvenes y prometedores para nuestro equipo", dijo el Dr. Zhang, quien ha estado trabajando en tecnologías portátiles para la atención médica digital desde 2013, cuando tenía un doctorado. estudiante.

Los estudiantes de WISE han ganado múltiples premios por sus innovaciones creativas en tecnología de salud portátil, incluida la Competencia de presentación universitaria de Hong Kong Academy of Engineering Sciences (HKAES) 2021-22 en Global Grand Challenges, que los calificó como uno de los cinco equipos de China para la Competencia Internacional de Estudiantes de la 5ta Cumbre Global Grand Challenges; Premio a la mejor presentación de la Materials Research Society (MRS) (otoño de 2021); El Premio al Concurso de Proyectos de la Sociedad de Ingeniería en Medicina y Biología del IEEE (2021); y The InnoShow Awards (ganadores dos veces, 2021 y 2022).

"La visión de WISE es promover la transición de la atención médica 'centrada en el hospital' a la 'centrada en el ser humano' mediante el desarrollo de tecnologías electrónicas portátiles, inteligentes y blandas de próxima generación, de ahí el nombre WISE", dijo el profesor Zhang. + Explora más

Enfoque en transistores orgánicos para sensores de salud dentro de organismos vivos