Nuestro cuerpo se comunica con nosotros de muchas maneras. Pero no siempre es fácil descifrar esa comunicación. Cuando padecemos una enfermedad notamos ciertos síntomas que nos ponen en aviso. E incluso antes de padecer alguna dolencia, ya recibimos algunas advertencias que no siempre queremos o sabemos escuchar. Pero la idea es llegar mucho antes para garantizar una buena salud. Y, al parecer, esto es posible gracias a una nueva tecnología basada en transistores orgánicos.
Investigadores de la Universidad de Northwestern, en el estado de Illinois, Estados Unidos, dieron con la fórmula a partir de un objetivo al que siempre ha aspirado la medicina: entender qué nos dice nuestro cuerpo. Es decir, saber interpretar las señales que cada componente de nuestro organismo genera para saber si todo funciona correctamente o si hay algo en marcha.
Esto se logra, normalmente, detectando huellas bioquímicas que indican nuestro estado de salud. Y resulta de vital importancia en casos como el tratamiento de un cáncer, ya que la prevención temprana aumenta las probabilidades de éxito para combatirlo. Así que qué mejor que un dispositivo que pueda captar esas señales, por muy débiles que sean, aislarlas de las miles de señales que se producen en todo momento y desentrañar su significado.
Un detector de señales químicas
A partir de transistores orgánicos, los investigadores estadounidenses han logrado crear una suerte de detector de señales químicas capaz de captarlas por muy insignificantes que sean y sin necesidad de complejos aparatos electrónicos de gran tamaño. El resultado se publicó, a finales de marzo, en la publicación especializada Nature Communications y permitirá diagnósticos médicos más exactos y adelantados en el tiempo para prevenir futuras dolencias y enfermedades.
En la actualidad, para este tipo de diagnósticos se emplean electrodos individuales, pasivos y en superficie. Con una sensibilidad limitada. La alternativa de la investigación realizada por Xudong Ji, Xuanyi Lin y Jonathan Rivnay consiste en el uso de transistores electroquímicos orgánicos que actúen de amplificadores de la señal. Precisamente, ahí está la clave de todo: amplificar esa señal para detectarla correctamente.
La tecnología integraría tres componentes: un electrodo de detección de oro, un electrodo de referencia de plata o cloruro de plata integrado en un chip y, finalmente, un contraelectrodo de poly(3,4-etilendioxitiofeno)-poly(estirenosulfonato). Al ser algo tan diminuto, se podría integrar en la ropa, colocar en forma de implantes o llevar puesto en dispositivos como relojes o pulseras inteligentes.
Tal y como explica el resumen de la investigación, investigadores anteriores han probado suerte con sensores electroquímicos basados en aptámeros. Se trata de cadenas simples de ADN que se unen a objetivos específicos. Este comportamiento serviría para detectar señales concretas. Pero estas señales son débiles, poco claras y distorsionadas. Lo que dificulta su detección y su posterior interpretación.
Transistores orgánicos para diagnósticos más fiables
En cambio, la propuesta de Ji, Lin y Rivnay consiste en un componente amplificador integrado con un sensor tradicional basado en electrodos y un sensor creado para tal fin basado en transistores electroquímicos con una nueva arquitectura capaz de detectar y amplificar la débil señal bioquímica. El electrodo detecta la señal y el transistor la amplifica. Y para que la señal sea más fiable y estable, incorpora un electrodo de referencia.
Las primeras pruebas en laboratorio con estos transistores orgánicos emplearon citocina como elemento a detectar por su dispositivo. La citocina es una proteína que elaboran ciertas células inmunitarias y no inmunitarias y que tienen un efecto en el sistema inmunitario. Algunas lo estimulan y otras generan la respuesta contraria. Midiendo la concentración de determinadas citocinas, los investigadores pueden evaluar si hay una infección o si es necesaria una intervención médica.
El siguiente paso consiste en implementar esta tecnología en biosensores implantables o dispositivos wearables que detecten un problema y respondan con él. Además, debería ser capaz de detectar cualquier molécula o sustancia química, incluyendo anticuerpos, hormonas o fármacos. Y todo ello empleando una tecnología diminuta y fácil de fabricar e implementar.
Es decir, que los futuros dispositivos de diagnóstico médico que encontramos en hospitales y centros sanitarios, ofrecerán la posibilidad de obtener más métricas y constantes. Y también en cualquier tienda de electrónico de consumo personal. De una forma más fiable, rápida y cómoda. Sin necesidad de pinchazos, electrodos u otros elementos incómodos.
