Dispositivo portátil de monitoreo de salud mide los gases emitidos y absorbidos por la piel

La piel desempeña un papel vital en la protección de nuestro cuerpo frente a los elementos externos. Un componente clave de esta función protectora es la barrera cutánea, compuesta por proteínas y grasas estrechamente entrelazadas que ayudan a retener el agua, a la vez que impiden el paso de irritantes, toxinas, microbios y alérgenos. Esta barrera garantiza la hidratación al evitar la pérdida excesiva de agua y actúa como escudo frente a sustancias nocivas como las bacterias y la radiación ultravioleta.

Cuando la barrera cutánea se altera, puede provocar una mayor pérdida de agua (conocida como pérdida de agua transepidérmica o TEWL), una mayor sensibilidad cutánea y un mayor riesgo de infecciones o afecciones inflamatorias como el eccema y la psoriasis. Si bien existen tecnologías disponibles para medir la pérdida de vapor de agua, estas tienden a ser voluminosas y engorrosas, y suelen encontrarse solo en entornos hospitalarios. El método de referencia para evaluar la integridad de la barrera cutánea implica el uso de un instrumento voluminoso con una sonda que entra en contacto intermitente con la piel para recopilar datos sobre la TEWL, es decir, el movimiento del agua a través de la piel.

Investigadores de la Universidad Northwestern (Evanston, Illinois, EUA) han desarrollado el primer dispositivo portátil capaz de medir los gases que emite y absorbe la piel. Este dispositivo representa un enfoque novedoso para evaluar la salud cutánea mediante el análisis de gases, lo que permite monitorear heridas, detectar infecciones en la piel, evaluar los niveles de hidratación, cuantificar la exposición a sustancias químicas ambientales nocivas, entre otras aplicaciones.

La tecnología consta de sensores que miden con precisión los cambios de temperatura, el vapor de agua, el dióxido de carbono (CO2) y los compuestos orgánicos volátiles (COV), lo que proporciona información valiosa sobre diversas afecciones cutáneas y la salud general. Estos gases se dirigen hacia una pequeña cámara dentro del dispositivo, que se mantiene justo por encima de la piel sin entrar en contacto directo, lo que lo hace especialmente útil para recolectar datos en pieles sensibles sin alterar tejidos delicados.

Con unas dimensiones de apenas dos centímetros de largo por uno y medio de ancho, el dispositivo incluye una cámara, un conjunto de sensores, una válvula programable, un circuito electrónico y una pequeña batería recargable. En lugar de entrar en contacto con la piel, la cámara se coloca unos milímetros por encima. Una válvula automática regula el acceso entre la cámara cerrada y el aire ambiente circundante. Cuando la válvula está abierta, los gases fluyen libremente hacia dentro y fuera del dispositivo, lo que permite establecer una medición de referencia. A continuación, la válvula se cierra rápidamente, atrapando los gases dentro de la cámara, y los sensores miden los cambios en las concentraciones de gases a lo largo del tiempo.

Los datos se transmiten por Bluetooth a un teléfono inteligente o tableta para su monitorización en tiempo real. Esta información inmediata puede ayudar a los profesionales sanitarios a tomar decisiones más rápidas e informadas sobre el tratamiento de heridas y la administración de antibióticos. Dado que el aumento de vapor de agua, CO2 y COV se asocia con el crecimiento bacteriano y el retraso en la cicatrización, el seguimiento de estos factores permite a los profesionales sanitarios detectar infecciones de forma más temprana y con mayor certeza.

En un estudio publicado en la revista Nature, los investigadores demostraron la eficacia del dispositivo tanto en animales pequeños como en humanos. Esta tecnología tiene el potencial de revolucionar la atención clínica, especialmente para poblaciones vulnerables como recién nacidos, ancianos, pacientes con diabetes y otras personas con piel comprometida. La principal ventaja del dispositivo es su capacidad para evaluar el estado de la piel sin necesidad de hacer contacto directo con heridas, úlceras o abrasiones. Esto marca el primer paso significativo hacia la medición de los cambios de gas y su vinculación con la salud de la piel.

El innovador dispositivo no solo proporciona conocimientos sin precedentes sobre la cicatrización de heridas y la salud de la piel, sino que también podría allanar el camino para el desarrollo de sistemas de administración transdérmica de fármacos más eficaces. En el futuro, el equipo de investigación planea refinar aún más el dispositivo, incluyendo la adición de sensores para monitorear los niveles de pH y el desarrollo de sensores de gas con mayor selectividad química para permitir la detección temprana de disfunción orgánica y otras enfermedades.

“Esta inusual plataforma portátil ofrece una nueva forma de concebir y comprender la salud de la piel”, afirmó John A. Rogers, de Northwestern, codirector del estudio. “Esta tecnología no se limita a medir gases y las características correspondientes de la piel. Se trata de predecir la salud general, prevenir infecciones y enfermedades, y crear un futuro donde la atención personalizada se base en un seguimiento de la salud continuo, no invasivo y en tiempo real mediante un nuevo conjunto de parámetros que complementan los que se pueden capturar con dispositivos portátiles convencionales”.

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