Sensor portátil no invasivo detecta biomarcador en el sudor en condiciones de baja transpiración

El sudor es un medio atractivo para la monitorización de la salud, ya que es fácil de conseguir y contiene múltiples biomarcadores. Sin embargo, la mayoría de los dispositivos existentes fallan cuando la sudoración es mínima, lo que limita su uso en pacientes críticos o en personas en reposo. Esto dificulta el seguimiento de biomarcadores clave como el lactato, que puede indicar falta de oxígeno en los tejidos, una señal de alerta para afecciones como sepsis, insuficiencia orgánica o bajo rendimiento deportivo. Ahora, un novedoso sensor portátil puede monitorizar continuamente la baja transpiración para detectar la presencia de lactato, una molécula que el cuerpo utiliza para descomponer los azúcares y obtener energía.

El nuevo sensor portátil ha sido desarrollado por investigadores de Penn State (University Park, Pensilvania, EUA) para funcionar en condiciones de baja sudoración. El dispositivo, de aproximadamente el tamaño de una curita, utiliza hidrogeles granulares combinados con grafeno inducido por láser (LIG) dispuesto en una cámara microfluídica compacta en espiral. Este diseño aumenta la capacidad de absorción, minimiza la pérdida de líquido y garantiza que las moléculas de lactato lleguen al sensor incluso cuando la producción de sudor es extremadamente baja.

A diferencia de los hidrogeles convencionales, la estructura granular de hidrogel presenta partículas porosas a microescala con espacios vacíos que mejoran la absorción impulsada por capilaridad. Esto permite que el dispositivo recoja hasta 10 veces más sudor durante actividades de baja intensidad, como caminar, trabajar en un escritorio o incluso estar acostado. Sujetado cómodamente con un adhesivo seguro para la piel, imita una sensación “similar a la piel” y permite un monitoreo continuo y no invasivo.

En los ensayos, el sensor flexible se aplicó a los participantes durante actividades cotidianas, trabajo de oficina sedentario y ejercicio. Los resultados, publicados en la revista Small, mostraron que el dispositivo podía captar de manera constante suficiente sudor para medir el lactato en un plazo de dos horas. Esta prueba de concepto confirmó la precisión, la sensibilidad y la practicidad del diseño, diferenciándolo de los sensores de sudor anteriores que requerían mayor transpiración para funcionar eficazmente.

La plataforma ofrece un potencial significativo para la detección temprana de biomarcadores, tanto en entornos clínicos como de acondicionamiento físico. Su versatilidad permite que el sensor pueda adaptarse para detectar otros biomarcadores además del lactato, brindando aplicaciones más amplias en el monitoreo de salud personalizado. Las investigaciones futuras buscan perfeccionar el dispositivo y ampliar su uso para el seguimiento continuo, en tiempo real y rentable de la salud en diversas poblaciones.

“La demostración de prueba de concepto presenta una plataforma de detección flexible, rentable, sensible y versátil para la detección temprana de biomarcadores, donde la producción de sudor es mínima o esporádica, como en reposo o durante actividades físicas leves”, dijo Farnaz Lorestani, coautora principal del estudio. “En general, nuestro objetivo es construir una sociedad más saludable haciendo que la monitorización de la salud no invasiva, continua y personalizada sea más accesible para todos, y este trabajo es un paso en esa dirección”.

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Universidad Estatal de Pensilvania