Dispositivo electrónico utiliza el sudor para el monitoreo automático de niveles químicos vitales

Las plataformas avanzadas de monitoreo de salud portátil requieren capacidades de detección sofisticadas y electrónica integrada. Sin embargo, los sistemas actuales enfrentan problemas como suministro de energía limitado, restricciones de detección, complejidades regulatorias y voluminosidad. Ahora, los ingenieros han presentado un dispositivo portátil que funciona con el sudor de la punta del dedo del usuario, lo que permite realizar un seguimiento continuo y personalizado de la salud con la misma facilidad que ponerse una curita.

Desarrollado por ingenieros de la Universidad de California en San Diego (La Jolla, CA, EUA), este innovador dispositivo electrónico para el dedo puede controlar sustancias químicas vitales como la glucosa, las vitaminas y los medicamentos presentes en el sudor. El dispositivo, que se ajusta perfectamente al dedo, funciona aprovechando la energía del sudor producido por las yemas de los dedos, una parte del cuerpo con una alta concentración de glándulas sudoríparas, capaz de generar entre 100 y 1000 veces más sudor que otras áreas del cuerpo, incluso en reposo. Esta producción continua de sudor, sin necesidad de actividad física ni estímulos externos, proporciona una fuente de energía confiable, lo que permite que el dispositivo funcione incluso durante la inactividad o el sueño. El dispositivo, destacado en un artículo publicado el 3 de septiembre en Nature Electronics, está construido a partir de varios componentes electrónicos impresos sobre un polímero flexible y elástico, lo que le permite adaptarse a la piel y soportar flexiones, estiramientos y movimientos repetidos.

El núcleo de la función del dispositivo son las células de biocombustible colocadas sobre la punta del dedo, diseñadas para convertir de manera eficiente los componentes químicos del sudor en energía eléctrica. Esta energía se almacena en baterías elásticas de cloruro de plata-zinc que alimentan los cuatro sensores del dispositivo, cada uno dedicado a rastrear diferentes biomarcadores: glucosa, vitamina C, lactato y levodopa, un medicamento para la enfermedad de Parkinson. El sudor se canaliza hacia estos sensores a través de rutas de papel microfluídico que también facilitan el análisis de biomarcadores, al mismo tiempo que alimentan el dispositivo. Los datos de los sensores son procesados por un pequeño chip, que transmite la información de forma inalámbrica a una aplicación personalizada en un teléfono inteligente o laptop a través de Bluetooth.

En los ensayos, un sujeto usó el dispositivo para controlar la glucosa durante las comidas, el lactato durante el trabajo de escritorio y las actividades físicas, la vitamina C mientras consumía jugo de naranja y los niveles de levodopa después de comer habas. Ofrece la flexibilidad de adaptarse para monitorear diferentes marcadores de salud según las necesidades individuales Los investigadores ahora se centran en la creación de un sistema de circuito cerrado que no solo realice un seguimiento, sino que también administre tratamientos basados en los datos de biomarcadores recopilados. Esto podría ser particularmente transformador para enfermedades como la diabetes, donde el dispositivo podría ajustar continuamente la administración de insulina en respuesta al monitoreo de glucosa en tiempo real y luego evaluar la eficacia del tratamiento a través de la evaluación continua de biomarcadores.

“Se trata de un control automático de la salud al alcance de la mano”, dijo Shichao Ding, coautor principal del estudio y investigador postdoctoral en la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego. “El usuario puede estar descansando o durmiendo, y el dispositivo puede seguir recolectando energía y haciendo un seguimiento de los niveles de biomarcadores”.

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Universidad de California en San Diego