Sensor similar a la piel monitorea signos vitales y rastrea la recuperación después de una cirugía

Las afecciones médicas como los problemas de control de la vejiga y la necesidad de monitorear signos vitales después de una cirugía requieren un seguimiento preciso y a largo plazo para mejorar los resultados del paciente. Estas condiciones pueden ser difíciles de monitorear con precisión utilizando la tecnología actual, especialmente en entornos internos del cuerpo que son húmedos o ricos en iones. Además, los sensores existentes suelen tener dificultades para proporcionar lecturas fiables durante periodos prolongados, especialmente para un uso continuo y prolongado en el cuerpo.

Ahora, investigadores han desarrollado un sensor similar a la piel que puede medir tanto el movimiento físico como las señales eléctricas, diseñado para su uso externo sobre la piel o interno. Esta solución busca mejorar el monitoreo de los signos vitales y ayudar a monitorizar la curación o la función vesical, proporcionando datos más precisos y consistentes.

El sensor fue desarrollado por un equipo internacional de investigadores, liderado por la Universidad Estatal de Pensilvania (University Park, Pensilvania, EUA), con el objetivo de combinar dos tipos de conductividad: eléctrica e iónica. Este diseño de doble modalidad permite que el sensor funcione eficazmente tanto en entornos secos como húmedos, lo que lo hace adecuado tanto para aplicaciones cutáneas externas como para uso interno.

El sensor utiliza una combinación de estructuras metálico-orgánicas con forma de flor, nanotubos de carbono y un material blando similar al caucho relleno de líquido iónico para lograr un alto rendimiento y flexibilidad. Estos materiales ayudan a garantizar la estabilidad a largo plazo y reducen el desgaste, manteniendo una alta sensibilidad. El sensor es capaz de detectar tanto movimientos amplios, como flexiones de muñeca, como movimientos pequeños, como vibraciones musculares, a la vez que registra la actividad eléctrica, como las señales cardíacas y las ondas cerebrales.

El sensor se probó en un modelo de roedor, donde logró monitorear exitosamente tanto la distensión de la vejiga como la actividad eléctrica en los músculos circundantes. El estudio, publicado en Advanced Functional Materials, demostró que el sensor puede soportar miles de ciclos de estiramiento sin perder rendimiento. En comparación con los sensores comerciales, el dispositivo tuvo un rendimiento igual o superior en la medición de la actividad cardíaca, muscular y ocular.

Las posibles aplicaciones del sensor son amplias, desde la monitorización de signos vitales y la asistencia en la recuperación posoperatoria hasta el tratamiento de problemas de control de la vejiga. De cara al futuro, los investigadores planean mejorar el sensor no solo para monitorizar afecciones, sino también para proporcionar tratamientos en tiempo real, como la estimulación eléctrica para la estimulación nerviosa, ofreciendo un enfoque más integral a la atención al paciente.

“Si logramos incorporar la capacidad de administrar estimulación eléctrica, podríamos cerrar el círculo”, afirmó Huanyu “Larry” Cheng, coautor principal del estudio, quien explicó cómo el trabajo futuro podría permitir aplicaciones más amplias. “El sensor detectaría una señal, decidiría qué hacer y activaría una respuesta, como la estimulación de nervios o la regulación del ritmo cardíaco. … Con este dispositivo, podríamos pasar de simplemente recopilar datos de salud a ayudar al cuerpo a curarse por sí mismo”.

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Universidad Estatal de Pensilvania