Ciencia.-Una fibra óptica biocompatible derivada de las algas

MADRID, 27 (EUROPA PRESS)

Una fibra óptica comestible, biocompatible y biodegradable hecha de agar, una gelatina obtenida de varias especies de algas, ha sido producida en la Universidad de Campinas en Sao Paulo, Brasil.

Según publican los investigadores en Scientific Reports, se puede usar in vivo para obtener imágenes de la estructura corporal, la administración de luz localizada en fototerapia u optogenética (por ejemplo, estimular las neuronas con luz para estudiar los circuitos neuronales en un cerebro vivo) y la administración localizada de medicamentos.

Otra posible aplicación es la detección de microorganismos en órganos específicos, en cuyo caso la sonda sería completamente absorbida por el cuerpo después de realizar su función, informa la agencia FAPESP.

Su composición consiste en una mezcla de dos polisacáridos, agarosa y agaropectina. "Nuestra fibra óptica es un cilindro de agar con un diámetro externo de 2.5 milímetros y una disposición interna regular de seis agujeros de aire cilíndricos de 0.5 mm alrededor de un núcleo sólido. La luz es confinada debido a la diferencia entre los índices de refracción del núcleo de agar y los agujeros de aire ", explica el autor principal de la investigación, el profesor de Ingeniería Mecánica Eric Fujiwara.

"Para producir la fibra, vertimos agar de calidad alimentaria en un molde con seis varillas internas colocadas longitudinalmente alrededor del eje principal", continuó. "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 ".

Los investigadores probaron la fibra en diferentes medios, desde aire y agua hasta etanol y acetona, concluyendo que es sensible al contexto. "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", dijo Fujiwara.

Otra aplicación prometedora es su uso simultáneo como sensor óptico y medio de crecimiento para microorganismos. "En este caso, la guía de onda puede diseñarse como una unidad de muestra desechable que contiene los nutrientes necesarios. Las células inmovilizadas en el dispositivo serían detectadas ópticamente y la señal sería analizada usando una cámara o un espectrómetro", dijo.