Biología y electrónica en un transistor híbrido

Aparatos de nuestra vida cotidiana como por ejemplo el teléfono móvil o celular están hechos de componentes electrónicos a base de metales como el silicio y el cobre, además de aislantes eléctricos. Los materiales son esencialmente inorgánicos, o sea en una categoría aparte de la de los materiales biológicos. ¿Y si algunos de esos componentes electrónicos, por ejemplo transistores, fuesen parcialmente biológicos, con la capacidad de reaccionar directamente al entorno y cambiar acorde con ello, al igual que hace el tejido vivo?

Eso es lo que un equipo de la Universidad Tufts en Estados Unidos ha hecho al crear transistores en los cuales se ha reemplazado el material aislante por seda biológica.

El logro es obra del equipo de Fiorenzo Omenetto y Beom Joon Kim.

La fibroína de seda (la proteína estructural de las fibras de seda) puede depositarse con precisión sobre superficies y modificarse fácilmente con otras sustancias químicas y biológicas a fin de cambiar sus propiedades. La seda dispuesta de este modo puede captar y detectar una amplia gama de componentes del cuerpo o del entorno.

En la primera demostración de un prototipo de dispositivo, el equipo ha utilizado los transistores híbridos para fabricar un sensor de aliento muy sensible y ultrarrápido que detecta los cambios de humedad.

Los transistores biológicos híbridos cambian su comportamiento electrónico en respuesta a los gases y otras sustancias del entorno. (Foto: Fio Omenetto, Silklab, Tufts University)

Otras modificaciones de la capa de seda podrían permitir que los dispositivos detectaran algunas enfermedades cardiovasculares y pulmonares, o captaran los niveles de dióxido de carbono y otros gases y sustancias presentes en el aliento que pudieran aportar información apta para hacer un diagnóstico.

Utilizados con plasma sanguíneo, podrían proporcionar información sobre niveles de oxigenación y glucosa, anticuerpos circulantes, y otras cosas.

Omenetto y sus colegas exponen los detalles técnicos de sus nuevos transistores híbridos en la revista académica Advanced Materials, bajo el título de “Bimodal gating mechanism in hybrid thin-film transistors based on dynamically reconfigurable nanoscale biopolymer interfaces”. (Fuente: NCYT de Amazings)