Dispositivo flexible monitoriza la salud cardiaca

Sensores de presión hechos de capas de transistores flexibles de polímero podrían, algún día, suministrarles a los médicos una forma más segura de verificar la condición del corazón de un paciente.

Desarrollado por investigadores de la Universidad de Stanford (CA, EUA), el monitor flexible similar a la piel, usado bajo una venda adhesiva en la muñeca, es más delgado que un billete de un dólar y no más ancho que un sello de correos. El monitor es una combinación de un dieléctrico microestructurado de polidimetilsiloxano y un semiconductor de poliisoindigobitiofeno-siloxano, de alta movilidad, en un diseño monolítico de transistores, que permitió a los dispositivos operar en el régimen de sub-umbral, donde el cambio de la capacitancia, cuando se comprime el dieléctrico, está fuertemente amplificada.


Funcionalmente, un diafragma de caucho cubierto con protuberancias miniaturas en forma de pirámide de sólo unas pocas micras de diámetro-forma la capa intermedia delgada del sensor. Cuando se ejerce presión sobre ella, las pirámides se deforman ligeramente, cambiando el tamaño de la brecha entre las dos mitades del dispositivo. Este cambio en la separación provoca un cambio medible en el campo electromagnético y el flujo de corriente en el dispositivo y entre mayor sea la presión aplicada en el monitor, más se deforman las pirámides, y mayor es el cambio en el campo electromagnético. Cuando se coloca en la muñeca usando un vendaje adhesivo, el sensor puede medir la onda del pulso, a medida que repercute a través del cuerpo.

Los transistores flexibles, de película delgada orgánica, sensibles a la presión, tienen una sensibilidad máxima de 8,4 kPa(-1), un rápido tiempo de respuesta de menos de 10 ms, una alta estabilidad de más de 15.000 ciclos, y un bajo consumo de energía de menos de 1 mW. Los investigadores planean hacer que el dispositivo sea totalmente inalámbrico, lo que podría permitir a los médicos recibir el estado del corazón del paciente minuto a minuto a través de un teléfono celular u otro dispositivo inalámbrico. El estudio que describe el monitor novedoso fue publicado en la edición del 12 de mayo 2013, de la revista Nature Communications.

“El sensor se puede utilizar para la monitorización no invasiva, de alta fidelidad, de la onda continua del pulso arterial radial, lo que puede dar lugar a la utilización de sensores de presión flexibles de vigilancia móvil de la salud y el diagnóstico a distancia en medicina cardiovascular”, dijo el autor principal, el profesor de ingeniería química, Zhenan Bao , PhD. “Para algunos pacientes con una enfermedad cardíaca potencial, esto podría hacerse sin interferir con su vida cotidiana en absoluto, ya que en realidad sólo necesita llevar un pequeño vendaje”.

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Stanford University