As reações eletroquímicas que ocorrem em processos como a fermentação etanólica incluem a transformação de açúcares em álcool e dióxido de carbono. Processos semelhantes ocorrem quando o corpo humano quebra os alimentos, drogas ou outros compostos.

O monitoramento desses processos metabólicos ajuda nos testes, estudando e combatendo doenças, mas devido às pequenas quantidades de líquidos envolvidos, eles são difíceis de estudar com equipamento normal.

Dispositivos de miniaturização com recursos de detecção ambiental oferecem a promessa de melhores testes de fermentação e outros processos bioquímicos. A capacidade de operar os dispositivos sem fio por longos períodos aumenta sua eficácia.

Em um artigo publicado esta semana em Revisão de instrumentos científicos , um potenciostato miniaturizado, que controla a tensão entre os eletrodos, provou ser capaz de quantificar moléculas por métodos voltamétricos e cronoamperométricos com acurácia acima de 98%. O dispositivo sem fio é compatível com a maioria dos biossensores de 3 eletrodos e pode transmitir suas medições via Bluetooth por 100 metros.

“Uma das novidades do circuito de potenciostato é poder processar seis canais sensores simultaneamente sem o uso de multiplexadores, reduzindo assim o tempo gasto em cada exame, "O autor Saad Abdullah disse." Este potenciostato multicanal pode examinar várias amostras de diferentes concentrações simultaneamente e transferir os dados por Bluetooth em tempo real. "

O potenciostato foi testado para confirmar seu desempenho sob resistência fixa e quantificar os limites de detecção de corrente e ruído no sistema, bem como sua precisão e tempo de resposta. Os experimentos mostraram um limite de detecção de corrente de 180 nanoamperes e um desvio padrão de mais ou menos 2% na medição de voltametria cíclica. Eles também realizaram um teste experimental envolvendo seis concentrações diferentes de glicose usando uma técnica de cronoamperometria.

No experimento, o potenciostato foi equipado com eletrodos impressos em tela modificados com a enzima glicose oxidase, que se liga à proteína alvo e atua como um canal eletroquímico entre a proteína e o chip sensor. Quando um sinal cronoamperométrico é aplicado ao chip do sensor, uma corrente de saída é observada no potenciostato que é equivalente à concentração de glicose na amostra.

O potenciostato provou ser capaz de operar de forma independente e transmitir dados sem fio por 24 horas em uma incubadora com precisão comparável aos dispositivos disponíveis no mercado. O sistema sem fio produziu um sinal de dados claro, 180 vezes mais forte que o ruído do circuito. Este método online tem a vantagem adicional sobre os dispositivos disponíveis atualmente, pois os dados de seis biossensores diferentes podem ser visualizados simultaneamente em tempo real em um monitor externo.