Dispositivo microfluídico 3D colocado sobre la piel analiza el sudor para evaluar la salud en tiempo real

El sudor ecrino contiene electrolitos, metabolitos, moléculas orgánicas e incluso fármacos, lo que ofrece una valiosa ventana no invasiva a la fisiología en tiempo real. Los sensores portátiles microfluídicos aprovechan este potencial, pero los sistemas actuales aún enfrentan dificultades para recolectar sudor de manera eficiente, detectar una amplia gama de biomarcadores y realizar mediciones locales precisas ante tasas variables de sudoración. Estas limitaciones dificultan la monitorización de los cambios dinámicos en biomarcadores que pueden variar rápidamente después de la ingesta de alimentos o suplementos. Ahora, un nuevo dispositivo microfluídico portátil 3D ha demostrado ser capaz de rastrear estas fluctuaciones con alta precisión.

Investigadores de la Universidad Chung-Ang (Seúl, Corea del Sur), en colaboración con socios internacionales, han desarrollado avanzadas estructuras microfluídicas 3D, nuevas químicas de superficie, interfaces diseñadas y reactivos colorimétricos optimizados, lo que mejora significativamente la precisión y el rango dinámico de la detección basada en sudor. El trabajo, publicado en Advanced Functional Materials, integra diseños novedosos que permiten una recolección de sudor de alta eficiencia y un análisis bioquímico multiplexado directamente sobre la piel. Estas plataformas de sensores miden la tasa de sudoración, la pérdida total de sudor y biomarcadores clave como el cloruro, la xantina y la creatinina en un mismo dispositivo.

En los resultados del estudio, el sistema demostró un seguimiento preciso en tiempo real de biomarcadores en ensayos corporales, capturando con éxito cambios bioquímicos rápidos tras la ingesta de alimentos o suplementos. Los investigadores también demostraron que el dispositivo portátil podía monitorizar indicadores relacionados con la función renal, el metabolismo de la cafeína y el equilibrio electrolítico. En comparación con los sensores de sudor existentes, la plataforma ofreció un rango dinámico mucho más amplio y una precisión de medición notablemente mejorada. La investigación publicada destaca cómo las características microfluídicas 3D diseñadas favorecen reacciones colorimétricas estables incluso con fluctuaciones drásticas en los biomarcadores.

Las implicaciones más amplias de este trabajo apuntan a nuevas oportunidades en la monitorización personalizada de la salud, la medicina preventiva y la optimización del rendimiento. La tecnología podría apoyar el seguimiento de enfermedades crónicas, especialmente en pacientes con trastornos renales. Dado que el sistema captura grandes fluctuaciones de biomarcadores en tiempo real, también podría cubrir las deficiencias de las herramientas de diagnóstico actuales y adaptarse a métodos de fabricación escalables adecuados para la producción comercial. Los desarrollos futuros podrían ampliar los paneles de biomarcadores e integrar modalidades de detección adicionales para mejorar aún más la comprensión fisiológica.

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Chung-Ang University