Científicos desarrollan lentes de contacto de monitoreo de glucosa para las personas con diabetes

El sensor utiliza un transistor nanoestructurado, específicamente un indio y galio de efecto de campo óxido de transistor amorfo, o IGZO FET, que puede detectar cambios sutiles en la glucosa en soluciones fisiológicas, tales como el fluido lagrimal en los ojos.

La diabetes tipo 1, antes conocida como diabetes juvenil, pueden dar lugar a complicaciones graves de salud a menos que los niveles de glucosa se controlan cuidadosamente. Los problemas pueden incluir la retinopatía, ceguera, neuropatía, enfermedad renal y cardíaca.

Los investigadores en la Universidad del Estado de Oklahoma (OSU) de Ingeniería dicen que los sensores que fabrican usando el IGZO FET serán capaces de transmitir información de la glucosa en tiempo real a una bomba portátil que ofrece las hormonas necesarias para regular el azúcar en la sangre: insulina y glucagón.

El sensor y la bomba, en efecto, actúan como un páncreas artificial.

«Tenemos sensores totalmente transparentes que están trabajando,» dijo Greg Herman, profesor de ingeniería química de la OSU y autor correspondiente en este estudio.

«Lo que queremos desarrollar a continuación es totalmente el aspecto de la comunicación, y queremos utilizar el lente de contacto como bienes de detección y comunicación electrónica”.

«Podemos integrar una serie de sensores en la lente y también pruebas para otras cosas: las hormonas del estrés, ácido úrico, detección de presión para el glaucoma, y cosas por el estilo«.

«Podemos monitorear muchos compuestos en las lágrimas y puesto que el sensor es transparente, no obstruye la visión; es un lente de contacto muy compacto, hexagonal, es una red nanoestructurada de la FET, lo cual fue resultado de las técnicas de modelado gratuitos que tienen el potencial de bajo costo de fabricación”.

Esas técnicas incluyen nanolitografía coloidal e impresión electrohidrodinámico, o e-jet, que es algo así como una impresora de inyección de tinta que crea tamaños de gota mucho más finas y trabaja con materiales biológicos en lugar de tinta.

Los resultados obtenidos por el investigador postdoctoral Xiaosong Du, el profesor visitante Yajuan Li y, Herman fueron publicados recientemente en la revista nanoescala. La Fundación de Investigación de Diabetes Juvenil proporcionó la financiación principal de la investigación.

Google ha estado trabajando en una lente de contacto de monitoreo de glucosa, pero su versión no es totalmente transparente.

«Es un sensor amperométrico y se pueden ver las fichas, lo que significa que tiene que estar a un lado de la lente de contacto«, dijo Herman.

«Otra cuestión es que la señal depende del tamaño del sensor y no se puede hacer que sea tan pequeño o no será capaz de obtener una señal utilizable. Con un sensor de FET, en realidad se puede reducir su tamaño y aumentar la señal de salida al hacer esto”.

Esta investigación se basa en un trabajo anterior de Herman y otros ingenieros de OSU que desarrollaron un sensor de glucosa que podría ser envuelto alrededor de un catéter, como el que se usa para administrar insulina a partir de una bomba.

«Una gran cantidad de los diabéticos de tipo 1 no llevan una bomba«, dijo Herman. «Muchos siguen utilizando gotas de sangre en tiras de glucosa, a continuación, utilizando la auto-inyección«.

«Incluso con la lente de contacto, alguien todavía podría manejar su diabetes con la auto-inyección. El sensor puede comunicarse con el teléfono para que le avise si su nivel de glucosa es alto o bajo”.

«Los sensores FET transparentes”, Herman dijo, “en última instancia, podría ser utilizados para la detección del cáncer, mediante la detección de biomarcadores característicos del riesgo de cáncer”.

Su alta sensibilidad también podría medir cosas tales como la frecuencia del pulso, los niveles de oxígeno, y otros aspectos de la vigilancia de la salud que requieren un control preciso.

 

 

 


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