Estudio de selectividad frente a disoluciones multicomponente de sensores de glucosa mediante tecnología planar de microondas

Abstract

[Resumen] Durante los últimos años, el desarrollo de sensores de concentración de glucosa a través de resonadores planares de microondas ha llamado la atención de una considerable parte de la comunidad científica. Tras mostrar algunos resultados prometedores, los sensores experimentales actuales se enfrentan a ciertos desafíos primordiales. Entre ellos, el más crítico parece ser la selectividad a la concentración de glucosa frente a las variaciones de las concentraciones de otros componentes o parámetros. En este artículo estudiamos la selectividad experimental de sensores basados en resonadores de microondas al medir disoluciones multicomponente. Evaluamos minuciosamente el funcionamiento de estos sensores al medir disoluciones de agua pura, NaCl, albúmina y glucosa, analizando el impacto de las variaciones simultáneas de las concentraciones de glucosa y albúmina. Los resultados muestran una clara influencia de la concentración de albúmina en las medidas de la concentración de glucosa, lo que apunta a una falta de selectividad para estos los sensores. Hemos modelado esta influencia, y a partir de ella proponemos estrategias para afrontar el desafío de la selectividad con este tipo de sensores.

[Abstract] During the last years, the development of glucose concentration sensors with microwave planar resonators has raised the attention of a notable part of the academic community. After showing some promising results, the current experimental sensors are facing certain key challenges. Particularly, the selectivity to the glucose concentration against the changes in the concentrations of other solutes or variables is one of the most worrying ones. In this paper we perform a close scrutiny of the experimental selectivity found in microwave resonant sensors when making measurements with multicomponent solutions. We painstakingly evaluate the performance of these sensors while measuring solutions of pure water, NaCl, albumin and glucose, and we analyze the influence of the simultaneous variations of the glucose and albumin concentrations. The results reveal an evident influence of the albumin concentration on the identification of the glucose concentration, therefore indicating a weak selectivity. We have modelled this effect, and we thereby propose strategies for dealing with this selectivity issue.