Sensores Biodegradables: nanotecnología para el cuerpo

La tecnología continúa avanzando en todos los campos, incluso en los campos de salud. La mayoría de los sensores que se utilizan en la actualidad son hechos de materiales que resultan tóxicos para cuerpo humano o para el medio ambiente. Sin embargo, varios investigadores y científicos han estado desarrollando los llamados Sensores Biodegradables, utilizados principalmente para diversos fines médicos.

Desarrollo y Funcionamiento de los Sensores Biodegradables

En primer lugar, debemos aclarar que ya existían sensores que se pueden implantar en el cuerpo de un ser vivo, pero estos no son biodegradables.

Investigadores de Estados Unidos, hicieron sus primeras pruebas en ratones, implantando Sensores Biodegradables que permiten medir con éxito las condiciones en el cerebro, pulmones, ojos y corazón antes de disolverse sin causar daño. Del mismo modo, monitorean cualquier respuesta inmunitaria que se produzca dentro del ratón, dejando solo una leve inflamación en el sitio de la ubicación del sensor.

La mayoría de los Sensores Biodegradables tienen el tamaño de un arroz, es decir de unos 5mm. Empleando el efecto piezoeléctrico del sensor, se obtienen los datos a partir de los cambios de presión que produce el cuerpo dentro de los órganos. Dicho de otra forma, el sensor puede detectar la fuerza que se aplica al material, provocando que se genere una carga proporcional a esta misma fuerza y así enviar lo datos.

Composición de los Sensores Biodegradables

Los Sensores Biodegradables están compuestos de láminas extremadamente delgadas de dióxido de silicio soluble, nitruro, un polímero de ácido poli-L-láctico (PLLA), para conducir electricidad por medio de la presión. Asimismo, de grafeno y de dicalcogenuros (nanomaterial biodegradable) de metales de transición magnesio. Estos sensores son diseñados para funcionar de una a dos semanas antes de disolverse completamente, de forma inofensiva, en los fluidos del cuerpo.

Campos de uso

Los Sensores Biodegradables se están utilizando principalmente en la medicina. Actualmente pueden monitorear la temperatura y la presión dentro del cráneo después de una cirugía cerebral. Del mismo modo, se utilizan para monitorear el flujo sanguíneo, reconocer movimientos corporales y para afecciones como el glaucoma, enfermedades cardíacas y cáncer de vejiga. En un futuro se espera que estos sensores puedan adaptarse para otros controles posoperatorios.

También se han utilizado sensores en animales marinos para medir la temperatura del agua, la salinidad y la presión. Asimismo, se esperan utilizar en la superficie de los productos alimenticios para monitorear su calidad y prevenirnos de cuando ya no son aptos para el consumo.

Autor: Juan Camilo Velasco Vega

Editor: Carlos Pinzón

Código: UCPI-2

Universidad: Universidad Central

Fuentes: 

J. Rogers, (2016). New Biodegradable Sensor Can Monitor Your Brain Then Simply Dissolve in Your Body [Imagen]. industry tap into news. https://www.industrytap.com/new-biodegradable-sensor-can-monitor-brain-simply-dissolve-body/34073

J. Rogers, (2016). Unos circuitos biodegradables permiten monitorear el cerebro [Imagen]. DISPOSITIVOS ELECTRÓNICOS EFIMEROS. https://www.elperiodico.com/es/ciencia/20160124/circuitos-biodegradables-permiten-monitorear-cerebro-4838276
 
Chen, X. Hyun, J. (2020). Biodegradable and bioabsorbable sensors based on two-dimensional materials [Imagen]. Journal of Materials Chemistry. https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2020/tb/c9tb02519g#!divAbstract

Hazte Eco. (2018). Sensores biodegradables para evaluar la salud de los océanos. ATRESMEDIA. https://compromiso.atresmedia.com/hazte-eco/noticias/sensores-biodegradables-evaluar-salud-oceanos_201801305a708c590cf24d14f41f2b0e.html

Smith, K.T. (2018). How Do Biodegradable Sensors Work? AZO CLEANTECH. https://www.azocleantech.com/article.aspx?ArticleID=815

Cuffari, B. (2018). How Do Biodegradable Sensors Work?. AZO ENSORS. https://www.azosensors.com/article.aspx?ArticleID=1251