p Uma técnica que permite que enzimas biologicamente ativas sobrevivam aos rigores da impressão a jato de tinta apresenta uma alternativa promissora para jabs de rotina de rastreio de sangue para os níveis de açúcar no sangue de diabéticos. A equipe liderada pelo KAUST usou essa abordagem para fazer dispositivos descartáveis ​​que podem medir as concentrações de glicose na saliva humana. p Tiras de papel sensível ao pH são comumente usadas para testar se um líquido é ácido ou alcalino. Os pesquisadores agora estão trabalhando para aplicar princípios semelhantes para criar sensores de papel que indicam rapidamente biomarcadores de doenças. A chave para essa abordagem é substituir o circuito eletrônico tradicional nos sensores por plásticos de baixo custo que podem ser fabricados rapidamente e em grandes quantidades.

p A biocientista Sahika Inal colaborou com o engenheiro elétrico Khaled Salama e o cientista de materiais Derya Baran para usar a tecnologia de jato de tinta para produzir sensores sensíveis a pequenas concentrações de açúcar em biofluidos.

p Utilizando uma tinta comercial feita de polímeros condutores, a equipe imprimiu padrões de eletrodos em microescala em folhas de papel brilhante. Próximo, eles imprimiram uma camada de detecção contendo uma enzima, glicose oxidase, em cima dos minúsculos eletrodos. A reação bioquímica entre a glicose disponível e a enzima cria sinais elétricos facilmente correlacionados aos níveis de açúcar no sangue.

p "O papel é poroso, o que torna difícil imprimir tintas condutoras e biológicas que são dissolvidas em água, "diz Eloise Bihar, um pesquisador de pós-doutorado na KAUST e o primeiro autor do estudo. "Imprimir a enzima é complicado, também - é sensível a variações de temperatura, a voltagem aplicada no cartucho, e o pH da tinta. "

p Depois de otimizar as condições de impressão de enzimas, os pesquisadores tiveram outro obstáculo a enfrentar. Enquanto fluidos, como suor ou saliva, contêm açúcar suficiente para fins de monitoramento, eles também contêm moléculas, como ácido ascórbico, que interferem eletricamente com polímeros condutores. Revestir o sensor com uma membrana de polímero nafion que repele as cargas negativas presentes na maioria das espécies interferentes permitiu a medição apenas dos níveis de glicose relevantes em amostras de saliva de voluntários.

p Experimentos mostraram que o revestimento superior deu ao sensor uma vida útil sem precedentes - a enzima poderia ser mantida viva e ativa por um mês se armazenada em um saco selado. Esses resultados estão encorajando a equipe a expandir as capacidades desta abordagem, incorporando diferentes enzimas na camada de detecção.

p "A otimização nunca termina na engenharia, portanto, estamos tentando tornar este sistema mais robusto para detectar outros metabólitos em biofluidos, "diz Inal." Também estamos procurando integrar dispositivos de energia impressos e autoalimentados aos sensores, dando-nos uma plataforma mais amigável que elimina baterias ou fios externos. "