Microsensores de flujo ultrasensibles

Un equipo de investigadores desarrolló un sensor de flujo delgado y ultrasensible que podría tener importantes implicaciones para la investigación médica.

Los sensores de flujo, también conocidos como caudalímetros, se utilizan para medir la velocidad de los flujos de líquidos o gases. La velocidad del flujo de biofluidos es un parámetro fisiológico clave, pero los sensores de flujo existentes son voluminosos o carecen de precisión y estabilidad. El nuevo sensor de flujo se basa en grafeno, una capa única de átomos de carbono dispuestos en una red de panal, para extraer la carga del flujo acuoso continuo. Este fenómeno proporciona una estrategia efectiva de detección de flujo que es autoalimentada y ofrece métricas de rendimiento clave cientos de veces más altas que otros enfoques eléctricos.

El sensor de flujo de grafeno puede detectar una tasa de flujo tan baja como un micrómetro por segundo (menos de cuatro milímetros por hora) y tiene el potencial de distinguir cambios mínimos en el flujo sanguíneo en los vasos capilares. El rendimiento del sensor de flujo de grafeno se ha mantenido estable durante períodos superiores a medio año.

El dispositivo es autoalimentado y tiene el potencial de ser implantado para el monitoreo del flujo biofluídico a largo plazo. Implantar un monitor de microflujo como este en un vaso sanguíneo pequeño es mucho más simple y seguro que los medidores de flujo existentes, que no son adecuados para la medición de bajo flujo y deben instalarse en un vaso sanguíneo más grande. Los científicos y médicos pueden encontrarlo útil para aplicaciones clínicas y de investigación, como monitorear la velocidad del flujo sanguíneo en los vasos cerebrales profundos para comprender el funcionamiento de las neuronas que controlan el flujo sanguíneo.

El grafeno es el material clave en el desarrollo del sensor. La combinación única de propiedades intrínsecas del grafeno, como sensibilidad ultraalta, ruido eléctrico ultrabajo, electrificación de contacto mínima con soluciones acuosas, estabilidad sobresaliente en los comportamientos químicos y mecánicos e inmunidad a la bioincrustación, trabajan juntos para inducir el alto rendimiento de el sensor de flujo.

Los próximos pasos para el equipo incluyen la integración del sensor de flujo en un dispositivo de monitoreo de flujo autosostenido y la exploración de la aplicación del dispositivo en el cuidado de la salud.