Un nuevo sensor óptico detecta concentraciones de glucosa muy bajas

Se ha desarrollado un sensor óptico de nanopartículas capaz de detectar concentraciones de glucosa muy bajas, como las presentes en la lágrima de una persona, mediante puntos cuánticos de carbono fluorescentes, aplicando síntesis de nanomateriales basada en irradiación con láseres ultracortos, un método alternativo, sostenible y no contaminante.

El logro es obra del Grupo de Investigación Óptica de la Universitat Jaume I (UJI) de Castelló (GROC-UJI) en España.

El objetivo principal del proyecto es crear una herramienta de diagnóstico de diabetes no invasiva mediante la detección de glucosa ocular in vitro, que pueda integrarse en un teléfono inteligente, tanto para su uso clínico como particular. Así, las personas diabéticas no tendrían que pincharse varias veces al día para controlar sus niveles de glucosa, evitando las molestias que comporta. Además, el uso del móvil permitirá la recolección y el manejo sistemáticos de registros de los niveles de glucosa en forma electrónica para reducir los errores y mejorar el control de la diabetes.

La invención forma parte del desarrollo del proyecto de investigación GlucoTear, financiado por la Unión Europea a través del programa Marie Skłodowska-Curie Actions-IF, en el marco del programa de investigación e innovación Horizon 2020, y ha contado con la participación del GROC-UJI, del Servicio de Oftalmología del Hospital General Universitario de Castelló y de la empresa BQ. Actualmente se dispone de un sensor de glucosa validado para su desarrollo y adaptación a aplicaciones concretas mediante acuerdos específicos.

La síntesis basada en láser permite el desarrollo de una nanotecnología «verde» y sostenible, porque no requiere un exceso de productos químicos contaminantes ni produce necesariamente residuos. Además, la funcionalización de las nanopartículas es simple y eficiente, ya que se obtiene in situ durante el proceso de síntesis con láser pulsado. Y, por último, gracias al procedimiento de fabricación, los nanosensores no están bloqueados por ningún otro componente químico o residuo que pueda causar efectos químicos indeseados.

Investigadores que han participado en el desarrollo del sensor óptico. (Foto: UJI)

La invención ha permitido la síntesis de un punto cuántico de carbono único (que no se había obtenido anteriormente nunca por otros procedimientos) que ha demostrado que es capaz de detectar niveles muy bajos de glucosa, gracias a su elevada eficiencia cuántica en fluorescencia, en torno al 63% y con una alta fotoestabilidad, demostrada durante más de 15 horas. Esta nueva clase de punto cuántico de carbono abre la puerta a numerosas aplicaciones en empresas especializadas en la síntesis de nanopartículas; fabricantes de sensores (ópticos, detección de analitos o biomarcadores); en el sector sanitario y alimentario y en centros de I+D+I.

El grupo de investigación GROC-UJI, coordinado por la profesora Gladys Mínguez y el profesor Enrique Tajahuerce, ha contado con la colaboración del investigador internacional Wycliffe K. Kipnusu, quien se incorporó en abril de 2018 al equipo para participar en este proyecto, después de obtener la primera ayuda Marie Sklodowska-Curie de la modalidad de becas individuales del programa europeo Horizonte 2020 de la universidad pública de Castellón. (Fuente: UJI / DICYT)