Un sensor electroquímico basado en microagujas con detección múltiple en entornos fisiológicos y incorporado en un...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería biomédica
• Química analítica
• Ciencias de los materiales

Sus antecedentes:

• Prevalencia creciente de trastornos relacionados con las deficiencias de calcio (Ca2+) y potasio (K+).
• Los métodos de diagnóstico existentes a menudo requieren muestras de sangre que consumen mucho tiempo.
• Necesidad de herramientas de diagnóstico rápidas y no invasivas para la detección temprana.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un dispositivo portátil basado en microagujas para la detección simultánea de Ca2+, K+ y pH.
• Para mejorar la estabilidad, fiabilidad y precisión del sensor utilizando una nueva capa de pasivación (Arcare).
• Para validar el rendimiento del sensor en fluidos intersticiales artificiales (ISF) y medios complejos.

Principales métodos:

• Fabricación de sensores de microagujas modificados con poli (3,4-etilendioxitiofeno) (PEDOT) y membranas selectivas de iones (ISM).
• Caracterización de la superficie mediante métodos electroquímicos, espectroscopia Raman y microscopía electrónica de barrido (SEM).
• Detección multiplexada de iones y pH mediante una plataforma de electroquímica de laboratorio en el lugar de trabajo (PULSE).

Principales resultados:

• Respuestas lineares demostradas y alta fiabilidad (r² > 0,9) para la detección de Ca²⁺ y K⁺.
• Se confirmó la detección estable y precisa de iones a través de diferentes niveles de pH.
• Validado con éxito el rendimiento del sensor en medios complejos con interferencia reducida.

Conclusiones:

• El sensor de microneedle desarrollado permite una detección precisa, en tiempo real y multiplexada de analíticos clave.
• El dispositivo portátil ofrece una alternativa no invasiva prometedora a los análisis de sangre tradicionales.
• Destaca el potencial de los sistemas avanzados de monitoreo de la salud portátil.