Científicos de la Universidad de California en San Diego ha desarrollado un bolígrafo con una biotinta que permite fabricar sensores simplemente escribiéndolos ya sea sobre la piel o en cualquier otra superficie. Entre sus aplicaciones estaría la detección de niveles de glucosa para los diabeticos, de pesticidas en las hojas de las plantas o controlar la contaminación del aire pintándolos en las paredes.
La biotinta refieren los investigadores es capaz de reaccionar a diversas sustancias, incluso prevén que estos sensores podrían pintarse directamente sobre los teléfonos móviles para un control personalizado y barato de la salud del usuario o en las paredes exteriores de los edificios, para registrar la contaminación de su entorno.
El mayor desafío del invento ha sido la fabricación de la biotinta, pues esta debía resultar segura para la salud humana, aunque también llevar varios productos químicos y bioquímicos que le permitiesen funcionar como sensor y conservar sus propiedades durante largo tiempo y en condiciones diversas.
Finalmente, la biotinta creada contiene, por una parte, polietilenglicol biocompatible. Esta sustancia, que hace de aglutinante, es un poliéter ampliamente empleado en la industria. En segundo lugar, para hacer que la biotinta sea conductora de la corriente eléctrica, los científicos le añadieron polvo de grafito.
También se sumó a la mezcla quitosano, un agente antibacteriano que se usa en vendajes para reducir el sangrado. Con esta sustancia, los investigadores se han asegurado de que la tinta se adhiera a cualquier superficie. Por último, la receta de la biotinta incluye xilitol, un bioalcohol que ayuda a estabilizar las enzimas que reaccionan con aquellas sustancias químicas que los sensores escritos deben detectar.
El equipo de nanoingenieros, liderado por Joseph Wang, ha estado investigando durante años cómo hacer tests de glucosa sencillos, para las personas diabéticas. Por eso, las primeras pruebas con el bolígrafo pinta-sensores han estado destinadas a registrar niveles de glucosa.
En ellas, se utilizaron bolígrafos cargados con una biotinta que reacciona a la glucosa. Esta tinta fue impresa en un material flexible transparente que incluía un electrodo. Luego, los investigadores pincharon el dedo de un sujeto y pusieron su muestra de sangre en el sensor. La tinta enzimática reaccionó con la glucosa, y el electrodo registró esa reacción, y transmitió los datos a un dispositivo de medición de la glucosa.
Wang y su equipo calculan que cada bolígrafo contiene tinta suficiente como para dibujar 500 tiras de sensores de glucosa de alta fidelidad. También demostraron que los sensores pueden pintarse directamente sobre la piel de los pacientes, y comunicar sus registros vía Bluetooth a un dispositivo electrónico que controla electrodos y registra datos, a un potenciostato.
“El mismo sistema podría aplicarse a otros medios. La única condición es cambiar en la biotinta las sustancias que han de reaccionar a diversos productos químicos, como a los contaminantes que contienen los cosméticos o a los pesticidas que puedan haber en las hojas de las plantas”, dijo Wang.
Referencia: Advanced Science