Biosensor detecta glucosa en saliva y lágrimas

Se ha creado un nuevo tipo de biosensor que puede detectar concentraciones minúsculas de glucosa en la saliva, las lágrimas y la orina y puede ser fabricado a bajo costo.

El sensor tiene tres partes principales: capas de nanoláminas, que se asemejan a pétalos pequeños de rosas, hechos de un material llamado grafeno, que es una película de carbono de un solo átomo de espesor; nanopartículas de platino y la enzima, glucosa oxidasa.

Los científicos de la Universidad de Purdue (West Lafayette, IN, EUA) inventaron el aparato, cuya tecnología se podría usar, además, de para pruebas de diabetes, para la detección de una variedad de compuestos químicos para detectar otras condiciones médicas. Cada pétalo nanolámina contiene unas pocas capas de grafeno apilado. Los bordes de las nanoláminas tienen enlaces químicos incompletos, defectos a los que las nanopartículas de platino se pueden adherir. Los electrodos se forman combinando los pétalos de la nanolámina con las nanopartículas de platino. Entonces, la glucosa oxidasa se une a las nanopartículas de platino. La enzima convierte la glucosa en peróxido, que genera una señal en el electrodo.

La tecnología es capaz de detectar glucosa en concentraciones tan bajas como 0,3 µM mucho más sensible que otros biosensores electroquímicos basados en el grafeno o el grafito, nanotubos de carbono y nanopartículas metálicas. El sensor es capaz de diferenciar entre la glucosa y las señales de otros compuestos que a menudo causan interferencia en sensores tales como el ácido úrico, ácido ascórbico y el acetaminofeno, que se encuentran comúnmente en la sangre. A diferencia de la glucosa, se dice que estos compuestos son electroactivos, lo que significa que generan una señal eléctrica sin la presencia de una enzima. La glucosa, por sí misma, no genera una señal, por lo que debe reaccionar primero con la enzima glucosa oxidasa. La glucosa oxidasa se utiliza en las tiras de análisis para la diabetes comerciales usadas en los glucómetros convencionales que miden la glucosa con un pinchazo en el dedo.

Jonathan Claussen, PhD, el autor principal del estudio, dijo: “Es una forma inherentemente no invasiva para calcular el contenido de glucosa en el cuerpo. Debido a que puede detectar la glucosa en la saliva y lágrimas, es una plataforma que eventualmente podría ayudar a eliminar o reducir la frecuencia de uso de punciones digitales para las pruebas de diabetes. Estamos demostrando su funcionalidad”. El Dr. Claussen añadió: “Debido a que utilizamos la enzima glucosa oxidasa en este trabajo, está orientado para la diabetes, pero pudiéramos intercambiar esa enzima con, por ejemplo, la glutamato oxidasa, para medir el neurotransmisor glutamato y detectar el Parkinson y el Alzheimer, o etanol oxidasa para monitorizar los niveles de alcohol en un alcoholímetro. Es muy versátil, rápido y portátil”. Los hallazgos fueron publicados el 15 de agosto de 2012, en la revista Advanced Functional Materials.

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Purdue University