CASTELLÓ. El Grupo de Investigación en Materiales y Sistemas Activos del Instituto de Materiales Avanzados (INAM) de la Universitat Jaume I, dirigido por el investigador Antonio Guerrero, ha creado un nuevo procedimiento para fabricar una generación de polímeros conductores más versátiles y fáciles de procesar, un avance que podría impulsar el desarrollo de biosensores, dispositivos electrónicos inteligentes y tecnologías energéticas más eficientes.
La innovación consiste en incorporar durante la síntesis del polímero unas moléculas denominadas 'agentes de terminación', que permiten controlar con precisión el tamaño de las cadenas del material y dotarlas de grupos químicos específicos en sus extremos. De este modo, el polímero puede adaptarse con mayor facilidad a diferentes aplicaciones tecnológicas.
Los nuevos materiales pertenecen a la familia de los polímeros con conductividad mixta iónico-electrónica de tipo n, capaces de transportar tanto electrones como iones. Esta combinación resulta especialmente interesante para dispositivos que deben interactuar con sistemas biológicos, como los biosensores, o para nuevas generaciones de componentes electrónicos.
"Una de las propiedades más importantes de estos materiales es que son biocompatibles, se podrían usar para medir la respuesta eléctrica del cuerpo, como puede ser la respuesta eléctrica del cerebro o del corazón. Nosotros los hemos usado como biosensores, que hemos mezclado con unas proteínas para poder medir la glucosa. Este tipo de aplicaciones nos pueden ayudar para la detección precoz de diversas enfermedades", explica el investigador Antonio Guerrero.
Aplicaciones del nuevo material
El equipo investigador, en colaboración con el Grupo de Materiales para la Producción Avanzada y Sostenible (INAM), dirigido por el profesor Víctor Sans, ha fabricado un prototipo de biosensor de glucosa en muestras biológicas utilizando el polímero funcionalizado con sensores electroquímicos. Este sensor ha demostrado una excelente sensibilidad, especificidad frente a interferentes (ácido ascórbico, úrico y láctico) y una estabilidad de respuesta de más de tres semanas almacenado en condiciones estándar.
La funcionalización del polímero presenta diversas ventajas como la mejora en la procesabilidad en la formación de películas finas, homogéneas y de alta calidad. Además, la introducción de grupos funcionales favorece el anclaje químico de receptores biológicos o la unión del polímero a superficies metálicas y de carbono. Esto permitirá la utilización de estos materiales en numerosas aplicaciones debido a sus propiedades eléctricas modulables y a la compatibilidad con soportes tradicionales y avanzados como la impresión en 3D.
La tecnología, protegida por solicitud de patente española, es de aplicación en sectores como el químico y de materiales (geles, polímeros o tintas); biosensores y diagnóstico (biomarcadores); optoelectrónica y computación (dispositivos electrocrómicos o memristores, entre otros) o energético (supercondensadores o dispositivos termoeléctricos). Este método, validado con éxito en laboratorio, busca su desarrollo y adaptación a aplicaciones concretas mediante acuerdos específicos y con licencia.
La investigación ha sido financiada por dos proyectos de la Agencia Estatal de Investigación (PID2022-141850OB-C21 y PID2023-152771OB-I00) dentro del programa de generación del conocimiento 2022 y 2023, por el proyecto de consolidación CNS2023-144752 y por el proyecto posdoctoral de Cristiane Kalinke (CIAPOS/2023/037) de la Generalitat Valenciana.
La Universitat Jaume I, a través del Servicio de Gestión de la Investigación y la Transferencia (SEGIT) y del Vicerrectorado de Transferencia, Innovación y Divulgación Científica, facilita la transferencia científica y tecnológica de su personal investigador con el fin de avanzar en su vocación de transmisión y difusión del conocimiento científico, técnico, social y humanístico.
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