Científicos desarrollan pequeños sensores montados en los dientes que pueden rastrear lo que comes

Científicos desarrollan pequeños sensores montados en los dientes que pueden rastrear lo que comes

Monitorear en tiempo real lo que ocurre dentro y alrededor de nuestros cuerpos puede ser beneficioso en el contexto de la atención médica o estudios clínicos, pero no es tan fácil de hacer. Eso podría cambiar pronto gracias a nuevos sensores miniaturizados desarrollados por investigadores de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Tufts que, cuando se montan directamente en un diente y se comunican de forma inalámbrica con un dispositivo móvil, pueden transmitir información sobre glucosa, sal y consumo de alcohol. En una investigación que se publicará próximamente en la revista Advanced Materials, los investigadores observan que las futuras adaptaciones de estos sensores podrían permitir la detección y el registro de una amplia gama de nutrientes, sustancias químicas y estados fisiológicos.

Los dispositivos portátiles anteriores para monitorear la ingesta dietética sufrían de limitaciones tales como el uso de un protector bucal, un cableado voluminoso o la necesidad de un reemplazo frecuente a medida que los sensores se degradaban rápidamente. Los ingenieros de Tufts buscaron una tecnología más adoptable y desarrollaron un sensor con una huella simple de 2 mm x 2 mm que se puede adaptar y unir flexiblemente a la superficie irregular de un diente. De manera similar a la forma en que se recauda un peaje en una carretera, los sensores transmiten sus datos de forma inalámbrica en respuesta a una señal de radiofrecuencia entrante.

Los sensores están formados por tres capas intercaladas: una capa central "bioreactiva" que absorbe el nutriente u otros químicos que se detectarán, y las capas externas que consisten en dos anillos de oro de forma cuadrada. Juntas, las tres capas actúan como una pequeña antena, recogiendo y transmitiendo ondas en el espectro de radiofrecuencia. Cuando una onda entrante golpea el sensor, parte de ella se cancela y el resto se transmite de vuelta, al igual que un parche de pintura azul absorbe las longitudes de onda más rojas y refleja el azul de vuelta a nuestros ojos.

Sin embargo, el sensor puede cambiar su "color". Por ejemplo, si la capa central absorbe sal o etanol, sus propiedades eléctricas se desplazarán, haciendo que el sensor absorba y transmita un espectro diferente de ondas de radiofrecuencia, con intensidad variable. Así es como los nutrientes y otros analitos pueden ser detectados y medidos.

"En teoría, podemos modificar la capa bioreactiva en estos sensores para apuntar a otros químicos; estamos realmente limitados solo por nuestra creatividad", dijo Fiorenzo Omenetto, Ph.D., autor correspondiente y Frank C. Doble Professor de Ingeniería en Tufts. "Hemos extendido la tecnología común de identificación por radiofrecuencia (RFID) a un paquete de sensores que puede leer y transmitir dinámicamente información sobre su entorno, ya sea que esté adherida a un diente, a la piel o a cualquier otra superficie".

Otros autores en el documento fueron: Peter Tseng, Ph.D., un asociado postdoctoral en el laboratorio de Omenetto, que ahora es profesor asistente de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en la Universidad de California, Irvine; Bradley Napier, un estudiante graduado en el Departamento de Ingeniería Biomédica en Tufts; Logan Garbarini, estudiante de pregrado en la Escuela de Ingeniería de Tufts; y David Kaplan, Ph.D., Profesor de Ingeniería de la Familia Stern, presidente del Departamento de Ingeniería Biomédica y director del Centro de Bioingeniería y Biotecnología en Tufts.

El trabajo fue apoyado por el Ejército de EE. UU. Natick Soldado Centro de Investigación, Desarrollo e Ingeniería, los Institutos Nacionales de Salud (NIH; F32 EB021159) Instituto Nacional de Imágenes Biomédicas y Bioingeniería y la Oficina de Investigación Naval.

Acerca de la Universidad Tufts

Tufts University, ubicada en los campus de Boston, Medford/Somerville y Grafton, Massachusetts, y en Talloires, Francia, es reconocida entre las principales universidades de investigación de los Estados Unidos. Tufts goza de una reputación mundial por la excelencia académica y por la preparación de los estudiantes como líderes en una amplia gama de profesiones. Un número creciente de innovadoras iniciativas de enseñanza e investigación abarcan todos los campus de Tufts, y se fomenta ampliamente la colaboración entre los profesores y estudiantes en los programas de pregrado, posgrado y profesionales en todas las escuelas de la universidad.

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