Irvine (California).- Un simple parche adherido a la piel podría cambiar la forma en que las personas monitorean su salud. Investigadores de la Universidad de California en Irvine (UC Irvine) desarrollaron un dispositivo portátil capaz de analizar biomarcadores presentes en el sudor de manera continua, inalámbrica y sin necesidad de batería.
El avance busca superar algunas de las limitaciones más persistentes de los dispositivos portátiles de monitoreo de salud. Además de medir varias señales biológicas al mismo tiempo, el sistema puede regenerar automáticamente sus superficies de detección y producir sudor para los análisis incluso cuando el usuario no está haciendo ejercicio.
Los detalles de la tecnología fueron publicados en la revista científica Nature Biomedical Engineering y podrían tener aplicaciones futuras en el manejo de enfermedades crónicas, monitoreo del estrés, salud mental, medicina preventiva y seguimiento remoto de pacientes.
¿Qué hace diferente a este nuevo sensor portátil?
El dispositivo, denominado In-Situ Regeneratable, Environmentally Stable, Multimodal, Wireless, Wearable Molecular Sweat Sensing System (IREM-W2MS3), se utiliza como un parche flexible sobre la piel.
Según el investigador principal del estudio, Rahim Esfandyar-pour, profesor asistente de ingeniería eléctrica y ciencias de la computación en UC Irvine, una de las principales innovaciones es su capacidad para renovarse automáticamente después de cada medición.
Uno de los desafíos más importantes en los sensores de sudor ha sido que las moléculas analizadas permanecen adheridas a la superficie de detección, reduciendo gradualmente la precisión de las mediciones. El nuevo sistema aborda este problema mediante un mecanismo que restaura la sensibilidad y selectividad del sensor sin necesidad de limpieza manual ni reemplazo de componentes.
De acuerdo con los investigadores, durante las pruebas el proceso logró una recuperación casi completa de la capacidad de detección a lo largo de múltiples ciclos de uso.
¿Qué biomarcadores puede detectar?
El parche fue diseñado para medir simultáneamente cuatro biomarcadores clínicamente relevantes presentes en el sudor:
- Cortisol: Es una hormona relacionada con la respuesta al estrés. Su monitoreo puede aportar información sobre ansiedad, depresión y alteraciones en el eje hipotálamo-hipófisis-adrenal.
- Glucosa: Se considera un marcador importante para el seguimiento de condiciones relacionadas con la prediabetes y la diabetes.
- Lactato: Puede reflejar niveles de esfuerzo físico o alteraciones metabólicas.
- Urea: Está asociada con la salud y función de los riñones.
Los investigadores destacan que medir estos cuatro indicadores al mismo tiempo permite obtener una visión más amplia del estado fisiológico de una persona que los dispositivos enfocados en un solo biomarcador.
¿Cómo funciona sin batería?
Otra de las características que distingue al IREM-W2MS3 es que no necesita una batería integrada.
El sistema obtiene energía de forma inalámbrica mediante un teléfono inteligente compatible con tecnología de comunicación de campo cercano (NFC) o mediante un lector personalizado con apariencia similar a un reloj de pulsera.
Cuando el usuario acerca el teléfono o el lector al parche, un campo electromagnético inducido suministra una pequeña corriente eléctrica que activa un hidrogel biocompatible incorporado en el dispositivo.
Este proceso permite generar y recolectar muestras de sudor para su análisis sin requerir actividad física intensa, resolviendo uno de los problemas más frecuentes en este tipo de tecnologías.
¿Por qué el sudor se ha convertido en una fuente valiosa de información médica?
Los sensores portátiles han ganado interés en los últimos años porque pueden ofrecer monitoreo continuo de la salud de manera relativamente sencilla y menos invasiva.
El sudor resulta especialmente atractivo para los investigadores porque puede recolectarse sin agujas ni procedimientos clínicos y contiene diversos metabolitos e iones que reflejan cambios biológicos que ocurren dentro del organismo.
Sin embargo, desarrollar sistemas capaces de realizar mediciones precisas durante largos períodos ha sido un desafío.
Según Esfandyar-pour, muchos sensores pierden exactitud con el tiempo debido a la acumulación de moléculas en sus superficies. Otros dependen de componentes como enzimas, anticuerpos o aptámeros que pueden degradarse cuando cambian factores ambientales como la temperatura, la humedad o el nivel de pH.
El nuevo sistema fue diseñado específicamente para enfrentar esos obstáculos.
¿Qué demostraron las pruebas realizadas por UC Irvine?
El equipo evaluó el desempeño del dispositivo durante un período continuo de 21 días bajo diferentes condiciones de temperatura y pH.
Según los resultados reportados por los investigadores, el sensor mantuvo un funcionamiento estable sin degradación medible de la señal.
La estabilidad ambiental es uno de los aspectos que podría facilitar la transición de esta tecnología desde entornos controlados de laboratorio hacia escenarios de uso cotidiano.
Para los investigadores, este avance representa un paso importante hacia sistemas de monitoreo continuo que puedan utilizarse fuera de hospitales y centros clínicos.
¿Qué aplicaciones podría tener en el futuro?
Los investigadores consideran que las posibilidades de uso son amplias.
Entre las aplicaciones potenciales mencionadas se encuentran:
- Manejo de enfermedades crónicas.
- Monitoreo del estrés y la salud mental.
- Optimización del rendimiento deportivo.
- Medicina preventiva.
- Investigación para detección temprana de enfermedades.
- Monitoreo remoto de la salud en comunidades.
Según Esfandyar-pour, el objetivo fue desarrollar un dispositivo duradero, fácil de usar y confiable para el monitoreo prolongado de biomarcadores.
¿Qué significa este avance para las personas?
Aunque la tecnología continúa en desarrollo y aún no está disponible comercialmente, el estudio apunta a un futuro en el que las personas podrían monitorear aspectos importantes de su salud mediante un parche portátil y no invasivo.
La posibilidad de seguir indicadores relacionados con el estrés, la glucosa, la actividad metabólica y la función renal de manera continua podría facilitar un control más frecuente de ciertas condiciones de salud sin depender exclusivamente de pruebas periódicas en clínicas o laboratorios.
Además, al no requerir batería ni ejercicio intenso para obtener muestras de sudor, el sistema podría resultar más práctico para usuarios con diferentes niveles de actividad física.
¿Qué sigue para esta tecnología?
El equipo de UC Irvine presentó una solicitud de patente a través de Beall Applied Innovation de la universidad.
Actualmente, la tecnología continúa en fase de desarrollo, mientras los investigadores exploran posibles caminos para su fabricación y futura implementación.
Aunque todavía queda trabajo por delante antes de una posible adopción más amplia, los resultados publicados muestran un avance significativo en el campo de los dispositivos portátiles para monitoreo molecular de la salud.
Este artículo fue elaborado con la ayuda de herramientas de inteligencia artificial y revisado por un editor de Hispanos Press.
