Tatuaje rastrea sodio y glucosa a través de un iPhone

Usando un tatuaje de nanosensor y un iPhone modificado, los ciclistas podrían monitorear de cerca los niveles de sodio para prevenir la deshidratación, y los pacientes anémicos podrían rastrear sus niveles de oxígeno en sangre.

Sensor de teléfono: Esta funda de iPhone modificada se puede utilizar para detectar niveles de sodio a través de un tatuaje de nanosensor.

Brezo clark , profesor del Departamento de Ciencias Farmacéuticas de la Northeastern University, dirige un equipo que trabaja para hacer esto posible. El equipo comienza inyectando una solución que contiene nanopartículas cuidadosamente seleccionadas en la piel. Esto no deja una marca visible, pero las nanopartículas emitirán fluorescencia cuando se expongan a una molécula objetivo, como sodio o glucosa. Luego, un iPhone modificado rastrea los cambios en el nivel de fluorescencia, lo que indica la cantidad de sodio o glucosa presente. Clark presentó este trabajo en el BioMethods Boston conferencia en la Escuela de Medicina de Harvard la semana pasada.



Los tatuajes se diseñaron originalmente como una forma de evitar el sangrado por punción en el dedo, que es la técnica estándar para medir los niveles de glucosa en personas con diabetes. Pero Clark dice que podrían usarse para rastrear muchas cosas además de la glucosa y el sodio, ofreciendo una forma más simple, menos dolorosa y más precisa para que muchas personas rastreen muchos biomarcadores importantes.

No creo que haya ninguna duda de que este tipo de tecnología se pondrá de moda, dice Jim Burns, director de investigación y desarrollo biomédico y farmacológico de Genzyme .

El tatuaje desarrollado por el equipo de Clark contiene nanogotas de polímero de 120 nanómetros de ancho que consisten en un tinte fluorescente, moléculas sensoras especializadas diseñadas para unirse a sustancias químicas específicas y una molécula neutralizadora de carga.

Una vez en la piel, las moléculas del sensor atraen a su objetivo porque tienen la carga opuesta. Una vez que se absorbe la sustancia química objetivo, el sensor se ve obligado a liberar iones para mantener una carga neutra general, y esto cambia la fluorescencia del tatuaje cuando es alcanzado por la luz. Cuantas más moléculas diana haya en el cuerpo del paciente, más se unirán las moléculas a los sensores y más cambiará la fluorescencia.

El lector original era un dispositivo grande en forma de caja. Uno de los estudiantes de posgrado de Clark, Matt Dubach, mejoró eso al hacer una funda de iPhone modificada que permite que cualquier iPhone lea los tatuajes.

Así es como funciona: un estuche que se desliza sobre el iPhone contiene una batería de nueve voltios, un filtro que se coloca sobre la cámara del iPhone y una matriz de tres LED que producen luz en la parte visible del espectro. Esta luz hace que los tatuajes tengan fluorescencia. Luego, se coloca una lente que filtra la luz sobre la cámara del iPhone. Esto filtra la luz emitida por los LED, pero no la luz emitida por el tatuaje. El dispositivo se presiona contra la piel para evitar que la luz exterior interfiera.

Dubach y Clark esperan crear una aplicación para iPhone que mida y registre fácilmente los niveles de sodio. Por el momento, el iPhone simplemente toma imágenes de la fluorescencia, que luego los investigadores exportan a una computadora para su análisis. También esperan que el lector obtenga energía del propio iPhone, en lugar de una batería.

Clark está trabajando para expandir su tecnología de glucosa y sodio para incluir una amplia gama de posibles objetivos. Supongamos que tiene medicamentos con un rango terapéutico muy estrecho, dice ella. Hoy, tienes que probarlo [una dosis] y ver qué pasa. Ella dice que sus nanosensores, por el contrario, podrían permitir que las personas monitoreen el nivel de un medicamento determinado en la sangre en tiempo real, lo que permite una dosificación mucho más precisa.

Los investigadores esperan poder medir pronto los gases disueltos, como el nitrógeno y el oxígeno, en la sangre como una forma de controlar la respiración y la función pulmonar. Cuantas más cosas puedan rastrear, más aplicaciones surgirán, dice Clark.

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