Fabricación controlada de hidrogeles de doble red de fibroína de seda visualizada con pH para la detección de orina...

Área de la Ciencia:

• Ingeniería de Biomateriales
• Diagnóstico médico
• Materiales inteligentes

Sus antecedentes:

• El monitoreo del pH de la orina es crucial para detectar el equilibrio ácido-base sistémico y los trastornos renales.
• Los métodos actuales son dependientes de instrumentos o manuales, lo que plantea desafíos para los bebés y los ancianos.
• Existe la necesidad de soluciones accesibles de monitoreo del pH de la orina en tiempo real.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un hidrogel inteligente sensible al pH para su integración en pañales.
• Para permitir el monitoreo del pH de la orina sin equipo, en tiempo real e interpretable visualmente.
• Crear una herramienta de diagnóstico fácil de usar para las poblaciones vulnerables.

Principales métodos:

• Fabricación de un hidrogel de doble red utilizando fibroína de seda y sericina y fotoenlaces de luz visible.
• Optimización del contenido de sericina para mejorar el tiempo de gelación, la resistencia mecánica y la absorción de agua.
• Incorporación y ajuste fino de antocianinas naturales para una indicación colorimétrica distinta del pH.

Principales resultados:

• El hidrogel exhibió una gelación rápida (≤ 15 min) con propiedades mecánicas mejoradas (54 kPa de esfuerzo máximo, 168% de deformación) y una alta absorción de agua (566%).
• Se lograron cuatro cambios de color distintos (verde, púrpura rojizo, azul) en respuesta a diferentes niveles de pH de la orina, con una mejora de la diferenciación de color (ΔE).
• El hidrogel demostró una salida visual clara: verde para el pH normal, y rojizo-púrpura o azul para la acidez o alcalinidad anormal.

Conclusiones:

• El sistema de hidrogel inteligente desarrollado ofrece una plataforma prometedora y libre de equipos para el monitoreo continuo de fluidos corporales.
• Su combinación de gelación rápida, propiedades mecánicas robustas y respuesta visual sensible al pH aborda las limitaciones de los métodos de monitoreo actuales.
• Esta tecnología tiene un potencial significativo para el diagnóstico precoz y el tratamiento de los trastornos urinarios y renales, especialmente en los grupos de riesgo.