Nuevo transistor con seda avanza en unir biología y microelectrónica

Un equipo del Silklab de la Universidad de Tufts creó componentes electrónicos, concretamente transistores, reemplazando el material aislante con seda biológica. Este avance, que permite al transistor ser capaz de responder directamente al medio ambiente y cambiar como tejido vivo, se presenta en Advanced Materials.

La fibroína de seda, la proteína estructural de las fibras de seda, puede depositarse con precisión en las superficies y modificarse fácilmente con otras moléculas químicas y biológicas para cambiar sus propiedades. La seda funcionalizada de esta manera puede captar y detectar una amplia gama de componentes del cuerpo o del medio ambiente.

La primera demostración del equipo de un dispositivo prototipo utilizó transistores híbridos para crear un sensor de respiración ultrarrápido y altamente sensible, que detecta cambios en la humedad. Modificaciones adicionales de la capa de seda podrían permitir que los dispositivos detecten algunas enfermedades cardiovasculares y pulmonares, así como la apnea del sueño, o detecten niveles de dióxido de carbono y otros gases y moléculas en el aliento que podrían proporcionar información de diagnóstico. Utilizados con plasma sanguíneo, podrían proporcionar información sobre los niveles de oxigenación y glucosa, anticuerpos circulantes y más.

Un transistor es simplemente un interruptor eléctrico, con un cable eléctrico metálico que entra y otro que sale. Entre los cables se encuentra el material semiconductor, llamado así porque no es capaz de conducir electricidad a menos que se le convenza.

En un transistor híbrido biológico se utiliza una capa de seda como aislante y, cuando absorbe humedad, actúa como un gel que transporta los iones (moléculas cargadas eléctricamente) que contiene. La puerta activa el estado activado reorganizando los iones en el gel de seda. Al cambiar la composición iónica de la seda, el funcionamiento del transistor cambia, lo que permite que se active con cualquier valor de puerta entre cero y uno.