_ Cipul bioelectronic detectează vitaminele C și D în salivă în mai puțin de 20 de minute

Cercetătorii de la Universitatea din São Paulo (USP) din Brazilia au dezvoltat un cip bioelectronic care detectează simultan vitaminele C și D din fluidele corpului. Este flexibil și ușor de văzut și poate fi adaptat pentru utilizare într-un dispozitiv portabil pentru a ajuta la o dietă personalizată. Detaliile sunt descrise într-un articol publicat în ACS Applied Nano Materials.

Vitaminele C și D sunt micronutrienți care joacă un rol vital în sistemul imunitar ca participanți la căile metabolice implicate în combaterea virusurilor și bacteriilor. Monitorizarea acestor vitamine în organism poate ajuta la asigurarea nivelurilor lor nici deficitare, nici excesive.

Cu toate acestea, metodele disponibile în prezent pentru aceasta necesită echipamente de laborator costisitoare, operate de profesioniști specializați. Acestea presupun recoltarea de probe de sânge și produc deșeuri periculoase. Detectarea și analizarea simultană a ambelor vitamine din același eșantion este dificilă.

Pentru a simplifica procesul, cercetătorii afiliați la Institutul de Fizică din São Carlos au folosit resurse relativ ieftine, cum ar fi carbonul, și protocoale de operare rapide. pentru a dezvolta un cip electrochimic pentru auto-monitorizarea vitaminelor C și D.

Cipul este de unică folosință și conține doi senzori, fiecare dintre care utilizează curent electric pentru a detecta o vitamină. În cazul vitaminei C, senzorul este realizat din nanoparticule de carbon și acționează ca un electrocatalizator. Senzorul de vitamina D este realizat din nitrură de carbon grafitică și nanoparticule de aur combinate cu un strat de anticorpi 25(OH)D3. 25(OH)D3 este cea mai abundentă formă circulantă a vitaminei D datorită timpului său lung de înjumătățire.

Cipul este ușor de utilizat. Tot ce trebuie să facă utilizatorul este să-l conecteze la un mic dispozitiv electronic portabil similar unui glucometru, să introducă o probă de salivă sau ser de sânge și să aștepte ca curentul electric să indice prezența și nivelurile vitaminelor. Rezultatul se obține în mai puțin de 20 de minute.

„Prin imobilizarea speciilor active electrochimic pe suprafața unuia dintre senzori, am reușit să eliminăm nevoia de etichete și sonde redox, simplificând dispozitivul și reducând complexitatea analizei”, a spus Thiago Serafim Martins, primul autor al articolului și în prezent cercetător la Imperial College London din Regatul Unit.

„Acest lucru face ca cipul să fie potențial mai practic și mai eficient, permițându-i să să fie utilizat direct în farmacii, clinici și așa mai departe. De asemenea, este suficient de flexibil pentru a fi adaptat pentru a fi utilizat ca dispozitiv portabil, încorporat într-un dispozitiv de protecție pentru gură sau dispozitiv de dentiție și aplicat direct pe piele.”

Selectivitatea sa. și specificitatea au fost confirmate în experimente de control concepute pentru a măsura interferența potențială a altor substanțe prezente în mod normal în probele de sânge și salivă, cum ar fi vitaminele B12, B1 și B3, glucoza, lactatul, clorura de sodiu și clorura de potasiu.

Principala provocare cu care se confruntă cercetătorii în dezvoltarea unui cip bioelectronic pentru a detecta vitaminele C și D a fost să se asigure că nu vor exista reacții încrucișate între vitaminele din proba analizată de cip.

„Pentru a aborda această provocare, am proiectat cipul pentru a avea două zone de lucru sau senzori cu chimie de suprafață diferite și i-am configurat să funcționeze la potențiale electrice diferite”, a explicat Martins.

Oamenii de știință văd potențialul de extindere a capacităților cipului de a detecta alți biomarkeri, inclusiv cele pentru mai multe tipuri de cancer, deși mai întâi trebuie făcute mai multe cercetări pentru a valida senzorii. După aceea, intenționează să depună un brevet și, în cele din urmă, să licențieze tehnologia unui producător.

(Fluierul)