¿Qué son los sensores electroquímicos no enzimáticos y por qué son importantes?

La diabetes es una enfermedad crónica que se presenta cuando el páncreas no secreta suficiente insulina o cuando el organismo no logra utilizar eficazmente la insulina que produce. La falta de insulina puede dañar gravemente muchos órganos y sistemas del organismo, sobre todo los nervios y los vasos sanguíneos.

La diabetes es de las enfermedades crónicas más prevalentes en todo el mundo, y el control constante de los niveles de glucosa es fundamental para mantener la salud de los pacientes. Tradicionalmente, la medición de glucosa se realiza a través de sensores enzimáticos, los cuales dependen de enzimas para detectar la glucosa. Sin embargo, los sensores electroquímicos no enzimáticos están ganando terreno como una alternativa prometedora, debido a sus ventajas en términos de estabilidad, costo y fiabilidad a largo plazo.

¿Qué son los sensores de glucosa electroquímicos?

Los sensores de glucosa electroquímicos son dispositivos analíticos que se utilizan para monitorear de manera rápida y en tiempo real los niveles de glucosa, principalmente en sangre. Los sensores de glucosa electroquímicos se clasifican en enzimáticos y no enzimáticos:

Sensores electroquímicos de glucosa enzimáticos

En los sensores electroquímicos de glucosa enzimáticos, las lecturas de glucosa se basan en las interacciones de la glucosa con una de las siguientes enzimas: hexoquinasa, glucosa oxidasa (GOx) y glucosa-1-dehidrogenasa (GDH). La detección de glucosa se realiza mediante los siguientes métodos: la detección de la cantidad de oxígeno consumido, ii) la cantidad de peróxido de hidrógeno producido por la actividad de la enzima, o iii) usando un mediador difusible o inmovilizado para transportar electrones desde la glucosa oxidasa al electrodo.

Sensores electroquímicos de glucosa no enzimáticos

Los sensores de glucosa no enzimáticos, se basan en la oxidación electroquímica de la glucosa que opera a través de una variedad de catalizadores inorgánicos que incluyen metales nobles y sus aleaciones, óxidos metálicos de metales de transición, aleaciones bimetálicas y nanomateriales a base de carbono, estos materiales catalizan las reacciones redox (reducción-oxidación) de la glucosa directamente. La glucosa, al ser oxidada en la superficie del electrodo, genera electrones que producen una corriente eléctrica, que puede ser medida para determinar la concentración de glucosa.

Ventajas de los sensores electroquímicos de glucosa no enzimáticos 

• Mayor estabilidad y durabilidad: A diferencia de los sensores electroquímicos enzimáticos, que pueden perder su actividad debido a la descomposición de las enzimas, los sensores electroquímicos no enzimáticos son más estables a largo plazo.

• Reducción de costos: Los sensores electroquímicos no enzimáticos eliminan la necesidad de enzimas caras y procesos de inmovilización complicados.

• Mayor precisión y fiabilidad: Debido a que estos sensores no dependen de enzimas biológicas, que pueden ser sensibles a la variabilidad de condiciones corporales, son menos susceptibles a interferencias externas.

• Diseño compacto y versátil: Los sensores electroquímicos no enzimáticos son altamente miniaturizables y pueden integrarse en dispositivos portátiles y de bajo costo, como parches o wearables, lo que permite un monitoreo continuo de los niveles de glucosa en tiempo real.

Los sensores electroquímicos no enzimáticos son una tecnológica con un gran potencial en el ámbito médico. Al ofrecer una forma más estable, precisa, económica y continua de monitorear la glucosa, estos dispositivos podrían transformar la manera en que las personas con diabetes controlan su salud. Su importancia radica no solo en su rendimiento, sino también en su capacidad para integrarse en tecnologías del día a día, mejorando la calidad de vida de millones de personas.

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