Biosensor de 'collar inteligente' personalizado como bioimplante podría diagnosticar y tratar daño cerebral

Los biomarcadores son sustancias que pueden revelar los secretos más profundos de un cuerpo: todo, desde enfermedades, infecciones e incluso evidencia de trauma emocional, se puede encontrar en los fluidos corporales de una persona, que incluyen sudor, lágrimas, saliva y orina. Ahora, los investigadores han probado con éxito un dispositivo que algún día podría usar biomarcadores químicos en el sudor para detectar cambios en la salud de una persona. Además de analizar la composición del sudor, los investigadores creen que este sensor algún día podría personalizarse como bioimplantes y usarse para detectar neurotransmisores y hormonas, lo que podría ayudar a identificar trastornos iónicos en el líquido cefalorraquídeo asociados con una lesión cerebral secundaria, o incluso conducir a una nueva comprensión de cómo funciona el cerebro.

En un nuevo estudio, un equipo de investigadores de la Universidad Estatal de Ohio (Columbus, OH, EUA), demostró un sensor bioquímico inalámbrico sin batería que detectó el azúcar en la sangre, o glucosa, que los humanos excretan de su piel cuando hacen ejercicio. El equipo fabricó un "collar inteligente", completo con un broche funcional y un colgante, que, una vez colocado alrededor de sus cuellos, se utilizó para controlar el nivel de glucosa de los participantes del estudio mientras hacían ejercicio. En lugar de una batería, funciona mediante un circuito de resonancia, que refleja las señales de radiofrecuencia enviadas por un sistema de lectura externo.

Después de participar en una actividad de ciclismo de interior durante 30 minutos, los participantes tomaron un descanso de 15 minutos, durante el cual tomaron bebidas azucaradas, antes de reanudar el ciclismo. Los investigadores sabían que los niveles de glucosa en el sudor deberían aumentar después de tomar bebidas azucaradas; la pregunta era si este nuevo sensor lo detectaría. Los resultados mostraron que el sensor rastreó los niveles de glucosa con éxito, lo que sugiere que funcionará para monitorear otras sustancias químicas importantes en el sudor. Además, este collar inteligente requiere solo una cantidad mínima de sudor para que la interfaz funcione debido a la estructura miniaturizada de la interfaz de detección.

Aunque pasará algún tiempo antes de que un dispositivo similar al prototipo de este estudio esté disponible para el público, los investigadores ya están pensando en qué beneficiará a las personas que más necesitarán esta tecnología que puede salvar vidas. En lugar de usar los voluminosos y rígidos chips de computadora que se encuentran en los teléfonos y computadoras portátiles, los sensores están hechos de materiales ultradelgados. Este estilo de diseño hace que el producto sea muy flexible, protege la funcionalidad del dispositivo y garantiza que pueda entrar en contacto con la piel de una persona de forma segura. Si bien el estudio señala que una mayor miniaturización haría más factible que este y otros dispositivos similares se vuelvan implantables, por ahora, los investigadores lo imaginan como un dispositivo liviano con diseños de circuitos simples que podrían integrarse fácilmente en nuestra vida diaria.

“El sudor en realidad contiene cientos de biomarcadores que pueden revelar información muy importante sobre nuestro estado de salud”, dijo Jinghua Li, coautora del estudio y profesora asistente de ciencia e ingeniería de materiales en el estado de Ohio. “La próxima generación de biosensores será tan biointuitiva y no invasiva que podremos detectar información clave contenida en los fluidos corporales de una persona”.

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Universidad Estatal de Ohio  

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