viernes, 30 de octubre de 202623°General Pico · 10° / 25°Dólar Oficial $1.560Dólar Blue $1.565Dólar MEP $1.568Dólar Tarjeta $2.028
Investigadores de Cambridge crean un espectrómetro de 10 dólares para monitoreo de salud
Un espectrómetro pequeño y de bajo costo, desarrollado por la Universidad de Cambridge y una startup vinculada, logra una precisión cercana a la de laboratorio y podría medir glucosa sin pinchazos.
Redacción PicoTecno
2 min de lectura
(temporalata / Wikimedia Commons · CC BY-SA 2.0)
Según informó ScienceDaily, un equipo de la Universidad de Cambridge y de GlitterinTech, una empresa emergente creada por el mismo grupo de investigación, desarrolló un sensor óptico que cuesta alrededor de 10 dólares y promete llevar a dispositivos portátiles una precisión comparable a la de un laboratorio. Según los investigadores, el aparato podría permitir seguir los niveles de glucosa en sangre sin necesidad de agujas.
El dispositivo es un espectrómetro óptico, un instrumento que analiza la luz para identificar qué sustancias la absorben o la modifican. Estas herramientas se usan en medicina, en la industria, en controles químicos y en investigación ambiental. Hasta ahora, achicarlas implicaba resignar desempeño: los modelos compactos suelen tener rangos de medición limitados, menor resolución o menor exactitud, lo que los hace más útiles para identificar materiales que para hacer mediciones precisas.
El nuevo diseño, denominado espectrómetro convolucional, busca superar esas limitaciones. En lugar de separar la luz en sus longitudes de onda o reconstruir su espectro con cálculos complejos, aplica directamente sobre la luz entrante una operación matemática llamada convolución. Para lograrlo, los investigadores dispusieron en secuencia componentes ópticos con respuestas espectrales repetitivas, como interferómetros de Mach-Zehnder desbalanceados o microrresonadores de anillo, y luego recuperan el espectro mediante transformadas rápidas de Fourier.
El prototipo fue fabricado con una plataforma fotónica de nitruro de silicio e integrado con electrónica embebida. Opera en un rango de luz infrarroja cercana de entre 1200 y 1700 nanómetros y puede capturar y procesar mediciones en menos de un segundo. Según el equipo, el sistema también podría ampliar su rango de medición sin cambios grandes en el hardware, y sumar componentes en secuencia aumentaría su resolución.
En las pruebas, el aparato logró clasificar plásticos, medicamentos, café, harina y té con un 100% de aciertos. En soluciones acuosas y orgánicas midió concentraciones con una exactitud de alrededor de 0,01%, por encima de la de espectrómetros comerciales de mesa en esos experimentos. En los ensayos biomédicos, detectó marcadores como la humedad de la piel, el alcohol en sangre, el lactato y la glucosa. En un participante, también logró un seguimiento no invasivo de la glucosa durante un período prolongado. Los autores aclaran que todavía hacen falta más pruebas antes de que pueda convertirse en un producto médico práctico.
El sensor funcionó de manera confiable entre -20 °C y 80 °C, un rango poco común para un espectrómetro miniaturizo. Su diseño además reduce la potencia de cálculo necesaria, algo que muchos equipos actuales no logran por depender de calibraciones complejas y algoritmos exigentes que pueden volverse poco confiables cuando hay ruido en las mediciones. Su construcción relativamente simple también podría facilitar la producción a gran escala.
Los investigadores imaginan un escenario en el que la detección óptica sea tan común como la medición de temperatura o de movimiento. En la industria, sensores de este tipo podrían controlar la composición de materiales y la calidad de los productos de forma continua, y en la salud podrían integrarse a relojes o pulseras para medir hidratación, indicios de intoxicación alcohólica o niveles de glucosa en personas con diabetes. Todavía falta recorrer un camino de validación clínica y de producción antes de que llegue al mercado, pero la propuesta muestra cómo una idea matemática puede traducirse en un instrumento accesible.
