Tecnología de sensor detecta la diabetes mediante análisis del aliento

Una tecnología de sensores podría simplificar significativamente el diagnóstico y seguimiento de la diabetes a través de un análisis de la respiración solamente.

Los médicos a menudo reconocen a los pacientes con diabetes a través de los síntomas de ese trastorno, tales como la espiración característica de acetona, cuyo olor aumenta significativamente con los niveles altos de glucosa.

Químicos de la Universidad de Pittsburgh (PA, EUA) utilizaron una técnica de sol-gel, un método para el uso de moléculas pequeñas, a menudo en un nivel de nanoescala, para producir materiales sólidos. El equipo combinó dióxido de titanio con nanotubos de carbono, que actuaban como “ganchos” para mantener las partículas unidas entre sí. Estos nanotubos se utilizaron porque son más fuertes que el acero y más pequeños que cualquier elemento electrónico a base de silicio.

Este método, que los científicos llamaron ‘dióxido de titanio en un palo’, combina eficazmente las propiedades eléctricas de los tubos con la capacidad de iluminación del dióxido de titanio. Así, crearon el dispositivo sensor mediante el uso de estos materiales a modo de semiconductor eléctrico, midiendo su resistencia eléctrica, la cual es la señal del sensor. Ellos encontraron que el sensor podría ser activado con luz para producir una carga eléctrica. Esto les llevó a exponer los nanotubos del sensor a la luz ultravioleta para medir los vapores de acetona, los cuales encontraron que eran inferiores a las sensibilidades reportadas previamente.

Los autores concluyeron que la ultra alta sensibilidad, al nivel de partes por millón (ppm) de vapores de acetona, la respuesta rápida y reversible, junto con el tamaño en miniatura y la operación a temperatura ambiente hacen que este dispositivo nanohíbrido sea una plataforma prometedora de detección para la cual se podrían encontrar aplicaciones en la detección de la espiración de acetona. El desarrollo de un dispositivo sensor del aliento a acetona, electrónico, de tamaño micro y de bajo consumo de energía, podría llegar a mejorar la salud personal al servir como una herramienta de diagnóstico, práctica y de bajo costo para la diabetes o ser un método analítico novedoso y de alto rendimiento en los estudios clínicos de trastornos metabólicos.

Alexander Star, PhD, autor principal, dijo: “Los actuales dispositivos de control se basan principalmente en el análisis de la glucosa en la sangre, por lo que el desarrollo de dispositivos alternativos que sean de bajo costo, no invasivos y que proporcionen un análisis del aliento fácil de utilizar, podría cambiar por completo el paradigma del autocontrol de la diabetes. Nuestras mediciones tienen excelente capacidad de detección. Si un sensor así pudiera ser desarrollado y comercializado, podría transformar la manera en la cual los pacientes con diabetes controlan sus niveles de glucosa”. El estudio fue publicado el 21 de mayo de 2013 en la revista Journal of the American Chemical Society.

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University of Pittsburgh