Sensor de muñeca monitoriza sodio y potasio en el sudor en tiempo real

El sudor puede proporcionar información bioquímica en tiempo real sobre el estado fisiológico del cuerpo, y las mediciones de sodio y potasio pueden ser valiosas para vigilar a personas que trabajan o hacen ejercicio en entornos calurosos. Sin embargo, los electrodos de referencia impresos convencionales pueden requerir un tiempo de estabilización considerable antes de que puedan comenzar las mediciones, lo que limita su idoneidad para un uso continuo. Para abordar esta limitación, los investigadores han desarrollado un sensor portátil tipo reloj de pulsera para la monitorización en tiempo real del sodio y el potasio en el sudor.

La Universidad de Ciencia de Tokio desarrolló el sensor de iones de sodio y potasio tipo reloj de pulsera utilizando un electrodo de referencia de unión líquida serigrafiado. El dispositivo integra electrodos impresos, una capa de transporte de muestra y componentes electrónicos digitales en un sistema portátil, lo que permite adquirir señales sensibles al sodio y al potasio, transmitirlas de forma inalámbrica y almacenarlas localmente en una tarjeta micro-SD.

El sensor utiliza electrodos selectivos de sodio y potasio con un electrodo de referencia de unión líquida que contiene gel de sílice. Esta estructura favorece la permeación de agua hacia la capa de electrolito y permite una rápida estabilización inicial del electrodo de referencia. Sobre los electrodos se coloca una capa de transporte de muestra de tejido y fibra superabsorbente para humedecer la zona de detección y desplazar el sudor a través de la región de detección.

El equipo de investigación probó el dispositivo en una obra activa. Un trabajador de la construcción llevó puesto el reloj durante una jornada laboral habitual que incluía descansos, hidratación y comidas. El dispositivo adquirió señales sensibles al sodio y al potasio en tiempo real durante aproximadamente dos horas y 45 minutos mientras el trabajador se movía por la obra.

Las mediciones se transmitieron de forma inalámbrica a un ordenador anfitrión y, al mismo tiempo, se almacenaron en el dispositivo. El estudio se publicó en línea en ACS Omega el 21 de septiembre de 2026. Los hallazgos indican viabilidad en campo para un sistema integrado portátil de detección de electrolitos, aunque el análisis cuantitativo del sudor requerirá experimentos de sudoración controlada y una validación adicional. Dado que los electrodos del sensor pueden fabricarse mediante tecnología de impresión, este enfoque podría respaldar sistemas portátiles de bajo costo adecuados para la producción a gran escala.

“El logro central de este trabajo no reside en la propuesta de un nuevo material para el electrodo, sino en la integración de un electrodo impreso, un mecanismo de transporte de muestra y un circuito de medición inalámbrico, demostrando su viabilidad en un entorno real”, afirmó el Dr. Isao Shitanda, profesor asociado del Departamento de Química Pura y Aplicada, Facultad de Ciencia y Tecnología, Universidad de Ciencia de Tokio.

“Esta tecnología podría servir como base para obtener información sobre los iones contenidos en el sudor sin interrumpir el trabajo o el ejercicio en obras de construcción, plantas de fabricación, deportes y actividades al aire libre. En el futuro, al combinar esta información con datos como el volumen de sudor y la ingesta de agua, podría aplicarse a la gestión de la salud y al apoyo a la hidratación en entornos calurosos”, añadió el Dr. Shitanda.

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Universidad de Ciencia de Tokio