mayo 16, 2022

Los sensores portátiles detectan lo que hay en tu sudor

¿Los pinchazos de aguja no son lo tuyo? Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley está desarrollando sensores cutáneos portátiles que pueden detectar lo que hay en el sudor.

Esperan que algún día, monitorear la transpiración pueda evitar la necesidad de procedimientos más invasivos como extracciones de sangre y proporcionar actualizaciones en tiempo real sobre problemas de salud como la deshidratación o la fatiga.

monitorear la transpiración pueda evitar la necesidad de procedimientos más invasivos como extracciones de sangre y proporcionar actualizaciones en tiempo real sobre problemas de salud como la deshidratación o la fatiga.
Los nuevos sensores portátiles desarrollados por científicos de UC Berkeley pueden proporcionar mediciones en tiempo real de la tasa de sudoración y los electrolitos y metabolitos en el sudor. (Foto de Bizen Maskey, Universidad Nacional de Sunchon)

¿Los pinchazos de aguja no son lo tuyo? Un equipo de científicos de la Universidad de California en Berkeley está desarrollando sensores cutáneos portátiles que pueden detectar lo que hay en el sudor.

Monitorear la transpiración podría evitar las extracciones de sangre

Esperan que algún día, monitorear la transpiración pueda evitar la necesidad de procedimientos más invasivos como extracciones de sangre y proporcionar actualizaciones en tiempo real sobre problemas de salud como la deshidratación o la fatiga.

En un artículo que aparece hoy (viernes 16 de agosto) en Science Advances , el equipo describe un nuevo diseño de sensor que se puede fabricar rápidamente utilizando una técnica de procesamiento de «rollo a rollo» que esencialmente imprime los sensores en una hoja de plástico como palabras en un periódico.

Usaron los sensores para monitorear la tasa de sudoración y los electrolitos y metabolitos en el sudor, de voluntarios que estaban haciendo ejercicio y otros que estaban experimentando transpiración inducida químicamente.

«El objetivo del proyecto no es solo fabricar los sensores, sino comenzar a hacer muchos estudios de materias y ver lo que nos dice el sudor; siempre digo ‘decodificar’ la composición del sudor», dijo Ali Javey, profesor de ingeniería eléctrica e informática en UC Berkeley y autor principal del artículo.

Sensores podrían fabricarse mediante técnica rollo a rollo

«Para eso, necesitamos sensores que sean confiables, reproducibles y que podamos fabricar a escala para que podamos colocar múltiples sensores en diferentes lugares del cuerpo y colocarlos en muchos sujetos», dijo Javey, quien también se desempeña como científico de la facultad. en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley.

monitorear la transpiración pueda evitar la necesidad de procedimientos más invasivos como extracciones de sangre y proporcionar actualizaciones en tiempo real sobre problemas de salud como la deshidratación o la fatiga.
Los sensores se pueden fabricar rápidamente utilizando una técnica de procesamiento de rollo a rollo que imprime los sensores en una hoja de plástico. (Foto de Antti Veijola, VTT)

Los nuevos sensores contienen un tubo microscópico en espiral, o microfluídico, que absorbe el sudor de la piel. Al rastrear qué tan rápido se mueve el sudor a través del microfluido, los sensores pueden informar cuánto está sudando una persona o su tasa de sudoración.

Los microfluídicos también están equipados con sensores químicos que pueden detectar concentraciones de electrolitos como potasio y sodio, y metabolitos como la glucosa.

Javey y su equipo trabajaron con investigadores del Centro de Investigación Técnica VTT de Finlandia para desarrollar una forma de fabricar rápidamente los parches del sensor en una técnica de procesamiento de rollo a rollo similar a la serigrafía.

“El procesamiento de rollo a rollo permite la producción de grandes volúmenes de parches desechables a bajo costo”, dijo Jussi Hiltunen de VTT. “Los grupos académicos obtienen un beneficio significativo de la tecnología roll-to-roll cuando el número de dispositivos de prueba no limita la investigación. Además, la fabricación mejorada demuestra el potencial de aplicar el concepto de detección de sudor en aplicaciones prácticas «.

Comprendiendo que es el sudor

Para comprender mejor lo que el sudor puede decir sobre la salud en tiempo real del cuerpo humano, los investigadores primero colocaron los sensores de sudor en diferentes puntos del cuerpo de los voluntarios, incluida la frente, el antebrazo, la axila y la parte superior de la espalda, y midieron sus tasas de sudoración y los niveles de sodio y potasio en su sudor mientras montaban en una bicicleta estática.

Descubrieron que la tasa de sudoración local podría indicar la pérdida general de líquido del cuerpo durante el ejercicio, lo que significa que el seguimiento de la tasa de sudoración podría ser una forma de avisar a los atletas cuando se estén esforzando demasiado.

«Tradicionalmente, lo que la gente ha hecho es recolectar el sudor del cuerpo durante un cierto tiempo y luego analizarlo», dijo Hnin Yin Yin Nyein, estudiante de posgrado en ciencia e ingeniería de materiales en UC Berkeley y uno de los autores principales de el papel. 

“Así que no se podían ver muy bien los cambios dinámicos con buena resolución. Con estos dispositivos portátiles, ahora podemos recopilar datos de forma continua de diferentes partes del cuerpo, por ejemplo, para comprender cómo la pérdida de sudor local puede estimar la pérdida de líquidos de todo el cuerpo «.

También utilizaron los sensores para comparar los niveles de glucosa en el sudor y los niveles de glucosa en sangre en pacientes sanos y diabéticos, y encontraron que una sola medición de glucosa en el sudor no necesariamente puede indicar el nivel de glucosa en sangre de una persona.

“Había mucha esperanza de que las pruebas de sudor no invasivas pudieran reemplazar las mediciones en sangre para diagnosticar y monitorear la diabetes, pero hemos demostrado que no existe una correlación simple y universal entre el sudor y los niveles de glucosa en sangre”, dijo Mallika. Bariya, estudiante de posgrado en ciencia e ingeniería de materiales en UC Berkeley y el otro autor principal del artículo. «Es importante que la comunidad lo sepa, de modo que en el futuro nos concentremos en investigar correlaciones individualizadas o multiparamétricas».

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