Un electrodo impreso en soporte flexible podrá aplicarse sobre la piel

El dispositivo, formado por nanopartículas de oro, se imprime con chorro de tinta y permitirá medir diversos procesos biológicos relacionados con variaciones de potencial eléctrico

Por José Tadeu Arantes  |  Agência FAPESP – La fabricación de un ordenamiento de electrodos compuesto por nanopartículas de oro impresas mediante chorro de tinta en plástico flexible fue el tema del artículo intitulado “Inkjet-Printed Flexible Gold Electrode Arrays for Bioelectronic Interfaces”, estampado en la portada de la revista Advanced Functional Materials.

Este material –que entre otras aplicaciones puede utilizarse como biosensor– fue desarrollado en la Universidad de California en Berkeley (UCB) y en la Universidad de São Paulo (USP), Brasil, mediante una colaboración internacional entre científicos que contó con la participación de dos brasileños: Felippe José Pavinatto y Ana Claudia Arias.

Pavinatto –investigador del Instituto de Física de São Carlos (IFSC-USP)– trabajó en el proyecto con una Beca de Investigación en el Exterior otorgada por la FAPESP, en un estudio que se intituló “Fabricación de biosensores mediante el empleo de técnicas de impresión”. “Los electrodos son útiles para la elaboración de dispositivos de medición en tomografía por bioimpedancia, electrocardiografía, electroencefalografía y electromiografía”, declaró el científico a Agência FAPESP.

Las grandes virtudes del dispositivo derivan del hecho que es flexible e inerte químicamente. La flexibilidad permite un excelente contacto con la piel y con los tejidos. Y la inactividad química impide que el electrodo reaccione con fluidos biológicos y células vivas. “Podemos considerar incluso la posibilidad de imprimir los electrodos en cintas adhesivas como las que se utilizan en apósitos”, afirmó Pavinatto.

El proceso de fabricación es muy similar a la impresión convencional mediante chorro de tinta. La principal diferencia radica en que la tinta que se pone en el cartucho está constituida por nanopartículas de oro. “La sinterización se produce a una temperatura relativamente baja, del orden de los 200 grados Celsius. Y las velocidades de sinterización de las diferentes líneas del electrodo dependen de sus anchos. Esta técnica permite un gran control del proceso y también una gran versatilidad para modificar el diseño durante la ejecución, de ser necesario”, comentó el investigador.

El dispositivo registra diferencias de potencial sumamente pequeñas, del orden de los pocos milivoltios (10^-3 V). Y aparte de las aplicaciones ya mencionadas, puede utilizárselo para medir cualquier proceso biológico asociado con variaciones de potencial: frecuencia cardíaca, nivel de azúcar en sangre o daños celulares que puedan resultar en futuras ulceraciones de la piel (en pacientes que pasan largos períodos de tiempo en cama, por ejemplo), entre otros.

“Como las nanopartículas de oro y el plástico utilizado como soporte son biocompatibles, en principio, puede instalarse el electrodo no sólo sobre la piel, sino también internamente, mediante implante. Se está analizando esta posibilidad”, informó Pavinatto.

El empleo de electrodos similares en un biosensor destinado a la detección de antioxidantes fue reportado por el investigador y sus colaboradores en el artículo intitulado “Printed and flexible biosensor for antioxidants using interdigitated ink-jetted electrodes and gravure-deposited active layer”. Y su uso para la detección precoz de ulceraciones en la piel se describió en “Impedance sensing device enables early detection of pressure ulcers in vivo”. Una nota sobre este último artículo salió publicada en la revista Pesquisa FAPESP.