Crean tatuaje electrónico comestible para monitorear la salud

Un equipo de investigadores italianos usó la lógica detrás de los tatuajes temporales para desarrollar circuitos orgánicos que pueda ponerse en la comida y pastillas.

En la figura A se muestra el funcionamiento básico de un tatuaje temporal. En la B y F, se identifican los polímeros conductores que hacen parte de los tatuajes electrónicos comestibles, y todas la microcapas del mismo. En C, D, E, se muestra el procedimiento de impresión de circuitos comestibles. En la H, el resultado final del experimento.Emerging Technology from the arXiv

¿Recuerda esos tatuajes temporales que, cuando era niño, aparecían en cajas de cereales, papas fritas y otros dulces? el investigador italiano Giorgio Bonacchini, quien da clases en el Instituto Italiano di Tecnologia (IIT) en Génova (Italia), se inspiró en ellos para desarrollar circuitos orgánicos comestibles que permitan llevar la medicina a otro nivel.

Estos “tatuajes” funcionan de manera sencilla: consisten en una película delgada de polímero de etil celulosa pegada a una hoja de papel con una capa de almidón soluble en agua o dextrina (que es la que se deshacía cuando le echaba agua a ese tatuaje temporal).

Usando esa lógica simple, los investigadores del ITT imprimieron componentes orgánicos electrónicos en papel de transferencia y probaron las propiedades de estos circuitos, “tatuándolos” en frutas y medicamentos en forma de pastillas.

Esto representa un avance en el monitoreo del tracto digestivo, que, hasta la fecha, podía ser observado a través de microcámaras y baterías, que son componentes hechos de silicona y, por lo tanto, no tienen flexibilidad. 

En contraste, señaló el MIT Technology Review, los polímeros conductores que desarrollaron los científicos pueden ser impresos con inyección de tinta en dispositivos electrónicos de todo tipo.

Es evidente que este desarrollo tecnológico todavía tiene un largo camino que recorrer antes de llegar al mercado farmacéutico. En primer lugar, los investigadores deben evaluar la biocompatibilidad estos circuitos con el cuerpo humano, tal como señalaron en el paper de la investigación.

Si bien la etil celulosa se usa actualmente en productos comestibles, como por ejemplo en las píldoras médicas, los circuitos desarrollados tienen otros componentes metálicos, como la plata. 

Si bien para un único transistor se necesitas apenas 4 microgramos de plata y la ingesta diaria recomendada es de 350 microgramos, el hecho de que los tatuajes electrónicos sean impresos en una capa continua crea un escenario dudoso, que, de acuerdo con Bonacchini, el equipo ya esta confirmando.

Además, uno de los cuatro polímeros conductores de electricidad que usaron los investigadores para desarrollar su circuito reaccionó de forma inesperada al ser impreso sobre fruta, pues se expuso a la luz, el agua y el aire. Para solucionar este inconveniente, los investigadores usaron nuevos conductores que estabilizaran el circuito.

“Estos resultados pavimentan el camino para desarrollar sistemas electrónicos más robustos. Este sistema constituye una plataforma simple y versátil para la integración de circuitos orgánicos impresos y drogas farmacéuticas”, expresó Bonacchini.

Además del monitoreo del tracto digestivo, estos circuitos tatuados sobre comida podrían servir incluso para monitorear el estado de descomposición de las frutas o vegetales sobre los cuales están impresos.

Grafeno, otra alternativa

Pero esto no es todo. Mientras los italianos se inspiraban en tatuajes para niños, científicos norteamericanos e israelís se unían para desarrollar impresiones sobre alimentos, pero con otro compuesto: el grafeno.

De acuerdo con los investigadores del Instituto Smalley-Curl de la Universidad de Rice y de la Universidad Ben-Gurion del Negev, lograron crear una "espuma hecha de pequeños copos de grafeno reticulados" que transporta electricidad a través de productos ricos en carbono como el pan, las papas y el cereal. 

 

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