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Aug 04, 2023

Un nuevo transistor mide la glucosa en la saliva

28 de agosto de 2023 Este artículo ha sido revisado de acuerdo con las políticas y el proceso editorial de Science X. Los editores han resaltado los siguientes atributos al tiempo que garantizan la credibilidad del contenido:

28 de agosto de 2023

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por la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah

Según los investigadores de KAUST detrás de la tecnología, un prototipo de sensor que mide los niveles de glucosa en la saliva podría ofrecer eventualmente una manera simple, rápida e indolora para que las personas controlen su diabetes.

La diabetes es una enfermedad que ocurre cuando el cuerpo no puede regular sus niveles de glucosa en sangre. Los niveles elevados de glucosa pueden provocar enfermedades cardiovasculares y otras afecciones, por lo que es vital que las personas con diabetes mantengan su nivel de glucosa en sangre en niveles moderados.

Las personas con diabetes tradicionalmente han controlado su glucosa en sangre mediante dispositivos que analizan una gota de sangre pinchándose un dedo varias veces al día. Más recientemente, los sensores implantados pueden proporcionar un control continuo de la glucosa sin pinchazos desagradables, pero estos dispositivos pueden ser menos precisos para niveles más bajos de glucosa y no están aprobados para niños.

Una forma más conveniente de controlar la glucosa podría ser mediante pruebas de saliva, que se correlacionan con los niveles de glucosa en sangre. Pero las concentraciones de glucosa son mucho más bajas en la saliva que en la sangre, lo que ha dificultado su medición precisa sin equipos de laboratorio sofisticados.

El equipo de KAUST ha creado un detector de glucosa altamente sensible basado en un transistor de película delgada. Estos dispositivos pequeños, livianos y de bajo consumo podrían ser adecuados para la producción en masa como sensores desechables económicos, dice el miembro del equipo Abhinav Sharma. "Un dispositivo de medición de glucosa no invasivo y fácil de usar que utilice saliva como medio podría cambiar la vida de millones de pacientes en todo el mundo", afirma.

El transistor contiene finas capas de semiconductores óxido de indio y óxido de zinc, rematadas con la enzima glucosa oxidasa. Cuando se coloca una muestra de saliva en el sensor, la enzima específica oxida la glucosa presente para producir D-gluconolactona y peróxido de hidrógeno. La oxidación eléctrica del peróxido de hidrógeno produce electrones que ingresan a las capas semiconductoras. Eso cambia la corriente que fluye a través de los semiconductores, y el tamaño de este efecto indica la concentración de glucosa dentro de la muestra.

Los investigadores probaron su dispositivo utilizando muestras de saliva humana a las que se les agregaron diferentes cantidades de glucosa y también analizaron la saliva de voluntarios que habían ayunado antes de realizar las pruebas (los niveles de glucosa en la saliva pueden no correlacionarse con la glucosa en sangre inmediatamente después de una comida).

Descubrieron que el dispositivo medía correctamente una amplia gama de concentraciones de glucosa en menos de un minuto. Lo más importante es que el sensor no fue frustrado por otras moléculas de la saliva, incluidos los derivados del azúcar como la fructosa y la sacarosa. Aunque la sensibilidad del dispositivo disminuyó con el tiempo, aún ofrecía un buen rendimiento después de haber estado almacenado durante dos semanas a temperatura ambiente.

El equipo ahora está desarrollando una serie de sensores de transistores que podrían detectar simultáneamente múltiples metabolitos en la saliva. "El desarrollo de conjuntos de sensores portátiles que puedan integrarse con un teléfono inteligente es una posible dirección futura para la investigación", afirma Thomas Anthopoulos, que dirigió el equipo.

El estudio se publica en la revista Biosensors and Bioelectronics.

Más información: Abhinav Sharma et al, Detección ultrasensible y no invasiva de glucosa en la saliva mediante transistores de óxido metálico, Biosensores y bioelectrónica (2023). DOI: 10.1016/j.bios.2023.115448