En los últimos años, los ingenieros electrónicos han desarrollado una amplia gama de dispositivos portátiles e implantables que pueden detectar y registrar señales biológicas.Estos dispositivos pueden ayudar a realizar un seguimiento de diversos procesos fisiológicos, como la frecuencia cardíaca, el pulso arterial, los patrones de sueño o las calorías quemadas a lo largo del día, lo que puede resultar valioso tanto para deportes como para aplicaciones relacionadas con el cuidado de la salud.

Transistores electroquímicos orgánicos (OECT),componentes electronicosBasados ​​en materiales orgánicos flexibles que pueden amplificar señales biológicas, han demostrado ser prometedores para desarrollar tecnologías portátiles que monitoreen señales más sutiles relacionadas con la salud.Por ejemplo, estos transistores flexibles podrían recoger información sobre los niveles de glucosa, lactato, cortisol y pH, así como sobre neurotransmisores y metabolitos, lo que podría ser muy beneficioso para diagnosticar o controlar afecciones médicas específicas.

A pesar de las ventajas de los OECT, los datos que recopilan también deben transmitirse a dispositivos externos, lo que implica el uso de circuitos de comunicación inalámbricos.Estos circuitos suelen estar basados ​​en materiales inorgánicos y rígidos, que pueden aumentar el tamaño y el grosor de los dispositivos, al tiempo que reducen su flexibilidad mecánica.

Investigadores del Instituto Coreano de Ciencia y Tecnología (KIST) desarrollaron recientemente un nuevo dispositivo inalámbrico que puede monitorear varios biomarcadores, incluidos los niveles de glucosa, lactato y pH.Este dispositivo,presentadoen un papel enElectrónica de la naturaleza, integra eficazmente componentes basados ​​en materiales orgánicos e inorgánicos, lo que resulta en un buen rendimiento y una excelente estabilidad mecánica, con un espesor total de 4âμm.

"Presentamos un dispositivo orgánico-inorgánico ultrafino para la monitorización óptica inalámbrica de biomarcadores, como la glucosa en el sudor y la glucosa, el lactato y el pH en solución salina tamponada con fosfato", escribieron en su artículo Kyung Yeun Kim, Joohyuk Kang y sus colegas."El sistema conformable integra un transistor electroquímico orgánico y un microdiodo emisor de luz inorgánico del infrarrojo cercano sobre un sustrato delgado de parileno".

El dispositivo desarrollado por Kim, Kang y sus colegas consta de sensores bioquímicos OECT integrados con microdiodos emisores de luz (μLED) inorgánicos.El equipo fabricó los sensores OECT modelando electrodos de oro y una mezcla de polímeros de dos ionómeros (PEDOT:PSS) sobre un sustrato de parileno ultrafino.

Luego, el sensor se conectó a los μLED basándose enmateriales inorgánicos.Los OECT pueden detectar biomarcadores específicos, ya que la corriente que fluye a través de ellos cambia según la concentración de estos biomarcadores en el entorno de los sensores.Los cambios en la corriente del canal OECT a su vez modulan la luz que irradia el μLED, lo que permite que el dispositivo portátil controle los biomarcadores.

"La corriente del canal del transistor cambia según labiomarcadorconcentración, que altera la irradiancia del diodo emisor de luz para permitir el monitoreo de biomarcadores", escribieron Kim, Kang y sus colegas. "Combinamos el dispositivo con un circuito de batería elastomérico para crear un parche portátil.También mostramos que el sistema se puede utilizar para el análisis de imágenes en el infrarrojo cercano".

En las pruebas iniciales, el dispositivo de 4 m de espesor para la monitorización de biomarcadores obtuvo resultados muy prometedores, mostrando una alta transconductancia (gmetro_{) de 15âmS y excelente estabilidad mecánica.}El equipo descubrió que el dispositivo también podría usarse para analizar imágenes del infrarrojo cercano y predecir la concentración de glucosa, lactato y pH a partir de estas imágenes.

En el futuro, el nuevo dispositivo podría probarse y mejorarse aún más, lo que podría contribuir al desarrollo de nuevas tecnologías médicas.El dispositivo también podría adaptarse para que funcione con baterías blandas océlulas solares, lo que daría como resultado un sistema de detección totalmente sin chip.

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