Anillo inteligente monitorea continuamente glucosa y cetonas mediante el sudor pasivo

La mayoría de los dispositivos wearables de consumo registran métricas biofísicas y no capturan datos moleculares del cuerpo. Esta carencia limita la información continua sobre biomarcadores que se usan para guiar el manejo de la salud, incluidos la glucosa y las cetonas, relevantes para la atención de la diabetes. La detección basada en el sudor a menudo depende del ejercicio, lo cual resulta poco práctico para el monitoreo rutinario.

Para ayudar a abordar este desafío, ingenieros han desarrollado un anillo inteligente que mide de forma continua múltiples biomarcadores a partir del sudor pasivo de los dedos.

Ingenieros de la Universidad de California en San Diego presentaron un anillo inteligente con biomarcadores totalmente integrado, descrito como el primer dispositivo de su tipo para el monitoreo bioquímico diario. El sistema, detallado en Nature Communications, puede monitorear simultáneamente hasta cuatro biomarcadores de un menú que incluye glucosa, cetonas, vitamina C, ácido úrico, lactato y alcohol. El anillo transmite los datos de forma inalámbrica a una aplicación para teléfonos inteligentes, donde pueden visualizarse en tiempo real.

El anillo extrae pasivamente pequeñas cantidades de sudor de la yema del dedo mediante un hidrogel osmótico que crea un gradiente de presión en la superficie de la piel. El fluido recolectado fluye a través de un canal fluídico interno hasta una matriz de sensores electroquímicos que cuantifica los analitos. Las mediciones repetidas generan factores de calibración específicos de cada persona que convierten las respuestas de corriente en valores de concentración, lo que permite un análisis de tendencias individualizado.

El prototipo integra electrónica de bajo consumo y una batería recargable flexible de zinc–óxido de plata que admite hasta 12 horas de funcionamiento por carga. La placa de circuito impreso cabe en una superficie menor que una moneda de 25 centavos de EE. UU., y la carcasa exterior se produce con polímero impreso en 3D. La arquitectura del dispositivo coloca la matriz de sensores, el componente de extracción de sudor y el canal fluídico en una mitad del anillo, con la batería y la electrónica en la otra.

En pruebas con voluntarios sanos y personas con diabetes tipo 1, las mediciones de glucosa del anillo siguieron de cerca los valores de monitores continuos de glucosa comerciales, mientras que las lecturas de cetonas se asemejaron a las de medidores de sangre comerciales. Se presenta el monitoreo de múltiples biomarcadores a la vez como una forma de ampliar la evaluación de la salud en tiempo real, con una posible utilidad para el manejo de la diabetes y el seguimiento nutricional. El enfoque no requiere ejercicio ni otros esfuerzos para generar sudor, lo que favorece su uso durante las actividades cotidianas.

“Un anillo que capture información molecular dinámica en tiempo real sería extremadamente útil para tomar decisiones informadas sobre la salud, la dieta y el estilo de vida. Por ejemplo, la capacidad del anillo para rastrear tanto la glucosa como las cetonas de forma continua y simultánea beneficiaría enormemente la dosificación óptima de insulina para el manejo de la diabetes”, dijo Joseph Wang, profesor del Departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería Aiiso Yufeng Li de la Escuela de Ingeniería Jacobs de la UC San Diego.

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UC San Diego Jacobs School of Engineering.