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Características ópticas y piezoeléctricas en uñas de personas diabéticas

La piezoelectricidad en uñas humanas es un fenómeno interesante relacionado con las propiedades mecánicas y eléctricas de la queratina, el principal componente estructural de las uñas. Aunque la piezoelectricidad en materiales biológicos como huesos, tendones y piel es bien conocida, la investigación sobre este efecto en uñas es más limitada.  La queratina, una proteína altamente ordenada, posee una estructura helicoidal que podría generar piezoelectricidad bajo deformación mecánica. Las muestras de uñas fueron sometidas a una fuerza mecánica, la cual provocó un potencial eléctrico en la superficie de la muestra de 48mVpp. La piezoelectricidad en tejidos biológicos depende de la organización estructural y la densidad de las proteínas. En las imágenes de AFM, se observa la presencia de estructuras  agrupadas de microfibrillas de queratina, la compactación de las estructuras fibrosas no es uniforme, y la imagen parece tener irregularidades en la superficie, lo que podría ser indicativo de cambios estructurales en la queratina. En la sangre, los cambios en la estructura proteica afectan el espectro de absorción, como en el caso del pico de 415 nm (pico de Soret) de la hemoglobina glicada. Si el grado de glicación está correlacionado con los cambios estructurales de proteínas como la queratina en uñas, podría establecerse una relación entre el espectro UV-Vis de la sangre y la piezoelectricidad en las uñas.
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Características ópticas y piezoeléctricas en uñas de personas diabéticas

  • DOI: https://doi.org/10.22533/at.ed.91925190213

  • Palavras-chave: UV-Vis, piezoelectricidad, AFM, queratina, uñas, diabetes.

  • Keywords: UV-Vis, piezoelectricity , AFM, keratin,nails, diabetes.

  • Abstract: Diabetes mellitus is one of the most serious public health problems facing Mexico. The most concerning factor is the lack of control over the disease, which directly causes severe damage to the patient’s health and quality of life. Piezoelectricity in human nails is an interesting phenomenon related to the mechanical and electrical properties of keratin, the main structural component of nails. While piezoelectricity in biological materials such as bones, tendons, and skin is well known, research on this effect in nails is more limited. Keratin, a highly ordered protein, has a helical structure that may generate piezoelectricity under mechanical deformation. Nail samples were subjected to mechanical force, which caused an electrical potential of 48 mVpp on the sample's surface. Piezoelectricity in biological tissues depends on the structural organization and density of the proteins. In AFM images, the presence of clustered keratin microfibril structures can be observed. The compaction of the fibrous structures is not uniform, and the image shows surface irregularities, which could indicate structural changes in the keratin. In blood, changes in protein structure affect the absorption spectrum, as seen in the 415 nm peak (Soret peak) of glycated hemoglobin. If the degree of glycation correlates with structural changes in proteins like keratin in nails, a relationship between the UV-Vis spectrum of blood and the piezoelectricity in nails could potentially be established.

  • Margarita Galindo Mentle
  • Luis Ángel Blas Sánchez
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