Medición de la concentración de glucosa sin enzimas
Un sensor de nuevo material es una alternativa para la medición de la glucosa en sangre
Un equipo interdisciplinar de investigadores de la TU Bergakademie Freiberg ha desarrollado un novedoso sensor a partir de un material de base biológica que permite medir sin enzimas la concentración de glucosa en la sangre.
La Dra. Parvaneh Rahimi mostrando el electrodo con el nuevo material del sensor.
T. Göpfert, TU Bergakademie Freiberg
Los diabéticos no pueden vivir sin las tiras reactivas para medir los niveles de glucosa en sangre. Contienen enzimas que reaccionan con la glucosa en la sangre. "Una vez utilizadas, las mediciones fotométricas o electroquímicas convencionales basadas en enzimas dejan de funcionar y la tira reactiva se desecha", explica la profesora Yvonne Joseph, de la TU Bergakademie Freiberg. "Las enzimas son proteínas que desencadenan reacciones bioquímicas. Sin embargo, como proteínas, no son estables a la temperatura", continúa la profesora de materiales electrónicos y sensores.
Junto con su equipo, se propuso encontrar un material sensorial alternativo. Encontró lo que buscaba en el laboratorio de su colega, el profesor Hermann Ehrlich. Este experto en biomimética lleva varios años desarrollando nuevos materiales de base biológica. Se planteó utilizar una esponja de baño recubierta con el mineral atacamita para medir la glucosa. "La estructura única del armazón microporoso de la esponja en 3D favorece eficazmente la actividad de la atacamita como electrocatalizador. Por lo tanto, las moléculas de glucosa pueden difundirse en la red porosa 3D, lo que facilita la transferencia de electrones entre la glucosa y la atacamita y da lugar a las potentes propiedades del sensor de glucosa", afirma la Dra. Parvaneh Rahimi, investigadora asociada.
Trituró el material del sensor a partir de la esponja y le añadió carbono como conductor eléctrico y aceite de parafina como aglutinante. A continuación, la Dra. Parvaneh Rahimi aplicó la pasta homogénea a un soporte de teflón que sirvió de cuerpo del electrodo. Al sumergir el electrodo en una solución de glucosa, las moléculas de azúcar se difundieron en la esponja porosa recubierta. Reaccionaron en su superficie, dando lugar a una corriente eléctrica medible.
Potencial de las tiras reactivas sin enzimas y reutilizables para el control de la diabetes
Los investigadores probaron el novedoso método de medición en dos pasos: con una solución que contenía glucosa y con tres muestras de sangre diferentes de donantes anónimos en una consulta médica de Freiberg. "Ambas pruebas revelaron resultados de medición estables a lo largo de un mes. Como sensor, el material sería por tanto reutilizable", afirma la profesora Yvonne Joseph. Antes de que pueda utilizarse en tiras reactivas para el control de la diabetes, el novedoso material sensor deberá someterse a más pruebas y estudios clínicos.
Antecedentes: Materiales sensores a partir de esponjas cultivadas
Los investigadores de la TU Bergakademie Freiberg desarrollaron el material atacamita de esponja a partir de una esponja marina cultivada. Cuando las fibras de la esponja reaccionan con una solución de amoníaco que contiene cobre, se forma el mineral atacamita. Este mineral, que es muy raro en la naturaleza, se adhiere con tanta fuerza a las fibras de la esponja que se forma un material robusto.
Para investigar el novedoso material fabricado a partir de esponjas cultivadas en Túnez no se han realizado experimentos con organismos vivos. En la cría y compra de las esponjas utilizadas se cumplieron todos los requisitos del Protocolo de Nagoya sobre el acceso a los recursos genéticos y la participación justa y equitativa en los beneficios.
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