Investigadores del Instituto Italiano de Tecnología, liderados por Elena Feltri, han dado un paso crucial hacia la creación de dispositivos electrónicos comestibles con el desarrollo de un transistor completamente ingerible basado en un pigmento utilizado en la pasta de dientes. Este avance promete revolucionar las pruebas y diagnósticos médicos en el tracto gastrointestinal, un campo en el que los dispositivos seguros y no invasivos son cada vez más necesarios.
El contexto de la investigación
A medida que aumenta la carga de trabajo de los operadores sanitarios, los dispositivos médicos que funcionan dentro del tracto gastrointestinal sin la necesidad de supervisión externa se han vuelto fundamentales para el diagnóstico y tratamiento precoz. En este contexto, los dispositivos electrónicos comestibles se presentan como una solución ideal para proporcionar una monitorización eficiente y de bajo impacto en los pacientes.
Sin embargo, uno de los mayores retos ha sido la identificación de semiconductores comestibles, esenciales para implementar componentes microelectrónicos activos en sistemas electrónicos comestibles. Hasta ahora, los carotenoides como el betacaroteno han sido las únicas opciones, pero presentan limitaciones en su estabilidad y rendimiento, lo que restringe su uso en dispositivos electrónicos.
Un pigmento común, una solución innovadora
El equipo de Feltri ha encontrado una solución inesperada en el pigmento azul utilizado en la pasta de dientes, la ftalocianina de cobre (CuPc), conocido por su estabilidad y uso seguro en cosméticos. Este pigmento, que actúa como agente blanqueador en la pasta dental, ha sido ampliamente utilizado en productos comerciales durante más de 15 años sin reportarse efectos secundarios.
Aprovechando sus propiedades semiconductoras, el equipo logró crear un transistor de efecto de campo de puerta de electrolito (EGOFET), completamente comestible y funcional, utilizando CuPc como material semiconductor. El dispositivo, según explican los investigadores, ofrece una excelente estabilidad y una vida útil prolongada de más de un año en condiciones ambientales, con un rendimiento operativo eficiente incluso a voltajes bajos, una característica clave para su uso seguro en aplicaciones médicas internas, como en el tracto gastrointestinal.
El potencial futuro de la electrónica comestible
Este avance no solo amplía el rango de materiales semiconductores comestibles, sino que también abre la puerta a futuras aplicaciones como píldoras inteligentes para el control de la salud, etiquetas alimentarias inteligentes y herramientas de diagnóstico de bajo costo y alto rendimiento. El equipo subraya que este transistor, además de ser completamente seguro para la ingestión, utiliza cantidades ínfimas de CuPc por dispositivo, muy por debajo de las cantidades que ya se ingieren diariamente a través de productos como la pasta de dientes.
La posibilidad de integrar estos sistemas en dispositivos comestibles podría transformar la forma en que se monitorizan y tratan enfermedades, proporcionando a los médicos herramientas menos invasivas y más accesibles para los pacientes. La seguridad y eficacia del CuPc, ya ampliamente demostrado en productos de higiene, lo convierten en un candidato sólido para futuras aplicaciones en electrónica comestible.
Este desarrollo marca un hito en el camino hacia la implementación de sistemas electrónicos completamente comestibles, acercándonos cada vez más a una nueva era en la medicina y el control de la salud.
vía: Advanced Science