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Futuro360 (Chile)

Investigadores desarrollan una fibra óptica de gel biodegradable derivado de algas marinas

Publicado em 28 julho 2020

Por #FUTURO360

Científicos desarrollaron una fibra óptica hecha de gel a base de algas y, lo mejor, es que este dispositivo es comestible, biocompatible y biodegradable. El equipo fabricó el innovador material en la Universidad de Campinas (UNICAMP) en el estado de São Paulo, Brasil.

Sus aplicaciones son múltiples. Según los investigadores puede utilizarse para imágenes de la estructura corporal, suministro de luz localizada en fototerapia u optogenética como, por ejemplo, estimular las neuronas con luz para estudiar los circuitos neuronales en un cerebro vivo.

También se puede emplear en el suministro de fármacos localizado o en la detección de microorganismos en órganos específicos, en cuyo caso la sonda sería completamente absorbida por el cuerpo después de realizar su función.

El estudio, apoyado por la Fundación de Investigación de São Paulo, FAPESP, fue dirigido por Eric Fujiwara, profesor de la Escuela de Ingeniería Mecánica de UNICAMP, y Cristiano Cordeiro, profesor del Instituto de Física Gleb Wataghin de UNICAMP, en colaboración con Hiromasa Oku, Profesor de la Universidad de Gunma en Japón. Los resultados fueron publicados en Nature Scientific Reports.

La gelatina utilizada en este estudio, hecha a base de algas marinas, es conocida como agar o agar-agar. Para crearla, se emplea una mezcla de dos polisacáridos, agarosa y agaropectina.

“ Para producir la fibra, vertimos agar de calidad alimentaria en un molde con seis varillas internas colocadas a lo largo del eje principal “, explicó Fujiwara. “El gel se distribuye solo para llenar el espacio disponible. Después de enfriar, las varillas se retiran para formar agujeros de aire, y la guía de onda solidificada se libera del molde. El índice de refracción y la geometría de la fibra se pueden adaptar variando la composición del agar solución y diseño de moldes, respectivamente”.

Tras los análisis, los científicos determinaron que la fibra óptica de gel que desarrollaron es sensible al contexto, para ello hicieron pruebas en diferentes medios que incluyeron aire, agua, etanol y acetona.

“ El hecho de que el gel sufra cambios estructurales en respuesta a las variaciones de temperatura, humedad y pH hace que la fibra sea adecuada para la detección óptica “, indicó Fujiwara.