Un sensor para monitorear gases internos biodegradable

¿Que tal? ¿Informante un poco sobre las recientes novedades de todo el mundo bio? Esperemos que les agrade nuestro post , no olvides compartir nuestros articulo con tus amigos.

Un equipo de investigadores de la Universidad Penn Statte, en Pensilvania (Estados Unidos), han diseñado un sensor flexible e implantable que puede monitorear varias formas de gas de óxido nítrico (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2) en el cuerpo. Según varios miembros del staff, el monitoreo de este tipo de gases es importante porque pueden desempeñar un papel beneficioso o, a veces, dañino en la salud humana.


Y es que, los sensores que monitorean el estado de un paciente durante y después de los procedimientos médicos pueden ser costosos, incómodos e incluso peligrosos. Sin embargo, la labor desarrollada por estos investigadores ha favorecido el diseño de un sensor de gas flexible altamente sensible que se puede implantar en el cuerpo y, cuando ya no se necesita, se biodegrada de manera segura en materiales que son absorbidos por el cuerpo.


El uso de materiales biodegradables permitirá que el dispositivo no necesite ser eliminado, a diferencia de otros que requieren una doble intervención, para ser implantados y posteriormente retirados


Por una parte, el óxido nítrico que se produce de forma natural en el cuerpo humano, “juega un papel importante en la salud porque relaja o ensancha los vasos sanguíneos para mejorar el flujo sanguíneo, permitiendo que el oxígeno y los nutrientes circulen por el cuerpo”. Por otro lado, la exposición al dióxido de nitrógeno del medio ambiente se relaciona “con la progresión de afecciones como la enfermedad pulmonar obstructiva crónica”, según ha subrayado Huanyu Larry Cheng, profesora de desarrollo profesional en el Departamento de Ingeniería.


A través de una publicación en la revista científica NPG Asia Materials, agregaron al diseño de su sensor materiales que no solo son implantables, flexibles y estirables, sino también biodegradables. Esto, según expuso Cheng, permitirá que el dispositivo no necesite ser eliminado, a diferencia de otros que requieren una doble intervención, para ser implantados y posteriormente retirados.



“Digamos que tiene una operación quirúrgica cardíaca, el monitor fuera del cuerpo podría no ser suficiente para detectar el gas”, dijo Cheng. “Podría ser mucho más beneficioso monitorear los niveles de gas de la superficie del corazón o de esos órganos internos. Este sensor de gas es implantable y biodegradable. Si el paciente se recupera por completo de una operación quirúrgica, ya no necesita el dispositivo, lo que hace que los dispositivos biodegradables sean útiles “.


COMPONENTES BIODEGRADABLES


Según los científicos, todos los componentes son biodegradables en el agua o en los fluidos corporales, pero siguen siendo lo suficientemente funcionales como para capturar la información sobre los niveles de gas. En este caso, los investigadores hicieron los conductores del dispositivo, los elementos que conducen la electricidad, con magnesio, y para los materiales funcionales, utilizaron silicio, que también es muy sensible al óxido nítrico.


El cuerpo puede absorber de forma segura todos los materiales utilizados en el dispositivo. Un beneficio adicional del diseño es que los materiales se disuelven a un ritmo lo suficientemente lento que permitiría que los sensores funcionen en el cuerpo durante el período de recuperación del paciente.


Los investigadores probaron el sensor en condiciones húmedas y soluciones acuosas para demostrar que podía funcionar de manera estable en las duras condiciones del cuerpo


“El silicio es único: es el componente básico de la electrónica moderna y la gente lo considera súper estable”, dijo Cheng. “Se ha demostrado que el silicio también es biodegradable. Se puede disolver de una manera muy lenta, entre uno y dos nanómetros al día, dependiendo del medio ambiente “. Según los investigadores, el sensor se probó en condiciones húmedas y soluciones acuosas para demostrar que podía funcionar de manera estable en las duras condiciones del cuerpo.


SIMULACIONES POR ORDENADOR


El equipo utilizó recursos computacionales de la supercomputadora Roar de ICDS para crear las simulaciones por ordenador que pueden calcular cambios extremadamente pequeños causados ​​por leves cambios de forma o deformaciones del material.


“Basamos la medición en la resistencia, que puede cambiar en función de la absorción de gas, pero también puede cambiar debido a la deformación”, dijo Cheng. “Entonces, si deformamos el sensor en la superficie de la piel, eso causará una gran fuerza y ​​un gran cambio en la resistencia y no tendríamos idea de si el rendimiento del gas se debe a la deformación o al ambiente expuesto”.


Los investigadores avanzan además que el trabajo futuro podría considerar el diseño de sistemas integrados que podrían monitorear otras funciones corporales para un envejecimiento saludable y diversas aplicaciones de enfermedades.

Porque salud necesitamos todos… ConSalud.es

Deja un comentario