Los ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un estuche y una aplicación para teléfonos inteligentes que podrían facilitar a los pacientes registrar y rastrear sus lecturas de glucosa en sangre, ya sea que estén en casa o fuera de casa.
Actualmente, controlar los niveles de azúcar en la sangre puede ser una molestia para las personas con diabetes, especialmente cuando tienen que empacar sus kits de monitoreo de glucosa con ellos cada vez que salen de la casa.
"La integración de la detección de glucosa en sangre en un teléfono inteligente eliminaría la necesidad de que los pacientes lleven un dispositivo separado", dijo Patrick Mercier, profesor de ingeniería eléctrica e informática en UC San Diego. "Un beneficio adicional es la capacidad de almacenar de forma autónoma,procesar y enviar lecturas de glucosa en sangre desde el teléfono a un proveedor de atención o servicio en la nube "
El dispositivo, llamado GPhone, es un nuevo sistema portátil de detección de glucosa de prueba de concepto desarrollado por Mercier, el profesor de nanoingeniería Joseph Wang y sus colegas de la Escuela de Ingeniería UC San Diego Jacobs. Wang y Mercier son el director y el co-director, respectivamente, del Centro de Sensores Portátiles en UC San Diego. Su equipo publicó el trabajo en Biosensores y Bioelectrónica .
GPhone tiene dos partes principales. Una es una funda delgada impresa en 3D que cabe sobre un teléfono inteligente y tiene un sensor permanente y reutilizable en una esquina. La segunda parte consiste en bolitas pequeñas, de un solo uso, llenas de enzimas que magnéticamenteadjunte al sensor. Los gránulos se encuentran dentro de un lápiz impreso en 3D adjunto al costado de la funda del teléfono inteligente.
Para realizar una prueba, el usuario primero tomaría el lápiz y dispensaría un gránulo en el sensor; este paso activa el sensor. Luego, el usuario colocará una muestra de sangre en la parte superior. El sensor mide la concentración de glucosa en sangre y luego de forma inalámbricatransmite los datos a través de Bluetooth a una aplicación de Android diseñada a medida que muestra los números en la pantalla del teléfono inteligente. La prueba dura unos 20 segundos. Luego, se descarta la pastilla usada, desactivando el sensor hasta la próxima prueba. La aguja contiene suficientes pastillas para30 pruebas antes de que deba rellenarse. Una placa de circuito impreso permite que todo el sistema funcione con la batería de un teléfono inteligente.
Los gránulos contienen una enzima llamada glucosa oxidasa que reacciona con la glucosa. Esta reacción genera una señal eléctrica que puede ser medida por los electrodos del sensor. Cuanto mayor es la señal, mayor es la concentración de glucosa. El equipo probó el sistema en diferentes soluciones deconcentraciones de glucosa conocidas. Los resultados fueron precisos en múltiples pruebas.
Una innovación clave en este diseño es el sensor reutilizable. En los sensores de glucosa anteriores desarrollados por el equipo, las enzimas se construían permanentemente sobre los electrodos. El problema era que las enzimas se desgastaron después de varios usos. El sensor no funcionaríatrabajó más tiempo y tuvo que ser reemplazado completamente. Mantener las enzimas en gránulos separados resolvió este problema.
"Este sistema es versátil y puede modificarse fácilmente para detectar otras sustancias para su uso en aplicaciones sanitarias, ambientales y de defensa", dijo Wang. El sistema almacena una cantidad considerable de datos para que los usuarios puedan seguir sus lecturas durante largos períodos de tiempo.Sin embargo, hay una compensación en el precio. Si bien el sensor de glucosa reutilizable y las piezas impresas en 3D son de bajo costo, los gránulos de recarga pueden ser un poco más costosos que las tiras reactivas en los kits de monitoreo de glucosa actuales.
El equipo prevé algún día integrar la detección de glucosa directamente en un teléfono inteligente en lugar de un estuche. El trabajo se encuentra actualmente en la etapa de prueba de concepto. Algunos de los siguientes pasos incluyen pruebas en muestras de sangre reales y minimizar los volúmenes de muestra: el prototipo actualutiliza al menos una docena de gotas de muestra por prueba, por lo que los investigadores pretenden reducirlo a una cantidad que normalmente se extrae de un pinchazo en el dedo. También planean incluir una función en la aplicación que envía alertas telefónicas recordando a los usuarios que controlen su azúcar en la sangre.
Título del artículo: "Sensores electroquímicos de glucosa reutilizables integrados en una plataforma de teléfono inteligente". Los autores del estudio son Amay J. Bandodkar *, Somayeh Imani *, Rogelio Nuñez-Flores *, Rajan Kumar, Chiyi Wang, AM Vinu Mohan,Joseph Wang y Patrick P. Mercier.
* Estos autores contribuyeron igualmente a este trabajo.
Este trabajo fue apoyado en parte por el Instituto Nacional de Imagen Biomédica y Bioingeniería de los Institutos Nacionales de Salud premio no. R21EB019698.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - San Diego . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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