Sensor electroquímico monitorea biomarcadores de orina de enfermedades neurológicas en tiempo real

Se sabe que los niveles de dopamina y tirosina en el cerebro, un neurotransmisor y un aminoácido, respectivamente, influyen en las emociones y el comportamiento humanos. Estos niveles son especialmente significativos para personas con trastornos neurológicos como la enfermedad de Parkinson, la esquizofrenia, la enfermedad de Alzheimer y la hipocondría. En consecuencia, la monitorización no invasiva y en tiempo real de los niveles de dopamina y tirosina en los fluidos biológicos es esencial para la monitorización eficaz de la salud y la evaluación del tratamiento de los pacientes con estas afecciones. Si bien los métodos existentes como la electroforesis capilar, la cromatografía líquida de alto rendimiento, la espectrofotometría ultravioleta y la fluorescencia se utilizan para medir estos biomarcadores, dependen de equipos costosos y no ofrecen un monitoreo continuo. Ahora, los investigadores han desarrollado un sensor altamente sensible y rentable que puede rastrear con mayor precisión la concentración de dopamina y tirosina en fluidos corporales como el sudor o la orina.

El nuevo sensor, desarrollado por investigadores de Penn State (University Park, PA, EUA), ofrece una herramienta prometedora para controlar enfermedades neurológicas al proporcionar datos instantáneos sobre la condición del paciente, permitiendo así una administración más precisa de analgésicos como el paracetamol. Esta innovación utiliza dióxido de titanio (TiO2), reconocido por su alta biocompatibilidad y reactividad, como material sensor eficaz para detectar dopamina y tirosina. Mediante el uso de deposición asistida por polímeros, el equipo ha fabricado con éxito una película de TiO2 de alta calidad a un precio económico. La película puede modelarse mediante trazado láser y transferirse a materiales flexibles o estirables, como tela de carbono, para que sirvan como electrodos de trabajo en el sensor electroquímico. Este sensor se puede integrar posteriormente en aplicaciones prácticas como parches cutáneos o pañales inteligentes.

Utilizar un parche cutáneo o un pañal inteligente como sensor ofrece varias ventajas sobre los análisis de sangre tradicionales, que no se pueden realizar de forma continua y solo proporcionan datos momentáneos. La detección electroquímica en el sudor puede permitir un monitoreo continuo de metabolitos y fármacos. El análisis de orina, al ser un método rápido y conveniente, puede ayudar significativamente en el tratamiento oportuno de pacientes con movilidad limitada. La incorporación de un sensor electroquímico flexible con un módulo inalámbrico a un pañal desechable ha dado lugar a la creación de un pañal "inteligente". Este pañal facilita el análisis inalámbrico en tiempo real de los niveles de dopamina en la orina y los patrones de mojada, resultando particularmente beneficioso para adultos con movilidad restringida, como los ancianos o los pacientes postoperados. Además, gracias al diseño delgado y flexible de los sensores, el pañal inteligente garantiza comodidad y previene la irritación de la piel incluso después de un uso prolongado.

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