Un nuevo dispositivo de diagnóstico médico hecho de papel detecta biomarcadores e identifica enfermedades mediante análisis electroquímicos, impulsados solo por el tacto del usuario, y lee los resultados de las pruebas codificadas por colores, lo que facilita que los no expertos entiendan.
"Podría considerarse que este es un laboratorio portátil que está hecho completamente de papel, es económico y puede eliminarse mediante incineración", dijo Ramses V. Martínez, profesor asistente de ingeniería industrial y biomédica en la Universidad de Purdue. "NosotrosEsperamos que estos dispositivos sirvan a personas no capacitadas ubicadas en aldeas remotas o bases militares para detectar una variedad de enfermedades sin requerir ninguna fuente de electricidad, agua limpia o equipo adicional ".
Los dispositivos electroquímicos de papel autoalimentados, o SPED, están diseñados para diagnósticos sensibles en el "punto de atención", o cuando se brinda atención a pacientes, en regiones donde el público tiene acceso limitado a recursos oequipo médico sofisticado.
"Los SPED son económicos, livianos, flexibles y fáciles de usar", dijo Martínez.
Los resultados de la investigación se detallan en un documento que aparece el 22 de agosto en Tecnologías avanzadas de materiales .
La prueba se inicia colocando un pinchazo de sangre en una característica circular en el dispositivo, que es menos de dos pulgadas cuadradas. Los SPED también contienen "zonas de prueba de autocitos" que se pueden sumergir en una muestra en lugar de usar unprueba de pinchazo en el dedo.
La capa superior del SPED se fabrica utilizando papel de celulosa sin tratar con "dominios" hidrófobos estampados que definen canales que absorben las muestras de sangre para la prueba. Estos "canales microfluídicos" permiten ensayos precisos que cambian de color para indicar resultados de prueba específicos. ALa aplicación de diagnóstico de visión artificial también se creó para identificar y cuantificar automáticamente cada una de estas pruebas "colorimétricas" a partir de una imagen digital del SPED, tal vez tomada con un teléfono celular, para proporcionar resultados de diagnóstico rápidos al usuario y facilitar la consulta remota de expertos.
La capa inferior del SPED es un "generador triboeléctrico" o TEG, que genera la corriente eléctrica necesaria para ejecutar la prueba de diagnóstico simplemente frotándola o presionándola. Los investigadores también diseñaron un dispositivo portátil económico llamado potenciostato, que esse conecta fácilmente al SPED para automatizar las pruebas de diagnóstico para que puedan ser realizadas por usuarios no capacitados. La batería que alimenta el potenciostato se puede recargar utilizando el TEG integrado en los SPED.
"Hasta donde sabemos, este trabajo informa sobre los primeros dispositivos autoalimentados basados en papel capaces de realizar ensayos electroquímicos rápidos, precisos y sensibles en combinación con un potenciostato portátil de bajo costo que se puede recargar utilizando un papelTEG ", dijo Martínez.
Fue coautor del artículo con los estudiantes de posgrado Aniket Pal y Debkalpa Goswami; los académicos visitantes Hugo E. Cuellar y Heloisa FN Caurin; y Randy Kuang, un estudiante de secundaria que participó en la investigación.
El trabajo de investigación describe los SPED, el potenciostato portátil y un algoritmo de visión artificial que puede reconocer la información codificada por colores. Los SPED son compatibles con las tecnologías de impresión en masa, como la impresión de rollo a rollo o la deposición por pulverización.Pueden realizar análisis "multiplexados" que permiten la detección altamente sensible y precisa de varios objetivos para una variedad de aplicaciones de prueba de punto de atención. Y pueden usarse para alimentar otros dispositivos electrónicos para facilitar las aplicaciones de telemedicina en entornos de recursos limitados.
Los SPED se usaron para detectar biomarcadores como glucosa, ácido úrico y L-lactato, cetonas y glóbulos blancos, que indican factores relacionados con la función hepática y renal, la desnutrición y la anemia. Las versiones futuras de la tecnología contendrán varios másMartínez dijo que las capas para ensayos más complejos para detectar enfermedades como el dengue, la fiebre amarilla, la malaria, el VIH y la hepatitis.
Un video de YouTube está disponible en http://youtu.be/dOBTO8ScTe8 .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Purdue . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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