Tinta enzimática mejora el desarrollo de biosensores vestibles autoalimentados

Un equipo encabezado por el profesor asociado Isao Shitanda, de la Tokyo University of Science, desarrolló una formulación de “tinta enzimática” en base agua que simplifica la fabricación de celdas de biocombustible enzimáticas vestibles (EBFCs), un tipo de dispositivo capaz de generar su propia energía a partir de compuestos presentes en fluidos corporales como el sudor. El estudio fue publicado en ACS Applied Engineering Materials.

Estas plataformas buscan convertir al sudor en una fuente tanto de información fisiológica como de energía. A diferencia de los parches cutáneos que requieren baterías externas para medir compuestos como glucosa o lactato, las EBFCs utilizan enzimas como catalizadores para transformar sustancias químicas del cuerpo directamente en electricidad. El problema es que, hasta ahora, su fabricación exigía múltiples pasos manuales —impresión del electrodo, depósito por goteo de enzimas y mediadores, y secado—, lo que dificultaba el control de calidad y la producción a gran escala.

El nuevo método integra todos esos componentes en una sola tinta imprimible: carbono mesoporoso templado con óxido de magnesio, mediadores redox, enzimas específicas —como lactato oxidasa, bilirrubina oxidasa o glucosa deshidrogenasa dependiente de FAD—, espesantes polisacáridos y un aglutinante acuoso llamado POLYSOL. Con esta formulación, los investigadores lograron imprimir directamente ánodos y cátodos sobre sustratos de papel en un solo paso.

Según el equipo, en estudios previos ya se había confirmado que la energía generada es suficiente para soportar transmisión inalámbrica por Bluetooth Low Energy, lo que abre la puerta a biosensores realmente autoalimentados, sin batería externa.

Más que un producto listo para clínica, el trabajo perfila una plataforma experimental de fabricación con implicaciones importantes para dispositivos desechables y de bajo costo. El grupo demostró incluso una prueba de impresión continua roll-to-roll sobre 400 metros de sustrato y plantea que, si el proceso completo se lleva a pantalla serigráfica, el costo podría caer hasta unos 10 yenes por dispositivo (1.10 MXN, aproximadamente). Se prevé una implementación práctica hacia 2030, con miras a que funcione como base para futuros wearables de monitoreo fisiológico en deporte, cuidado geriátrico, vigilancia metabólica y prevención de eventos como golpe de calor, en un formato más escalable, reproducible y compatible con producción masiva.