La Universidad de California ha creado el primer parche capaz de medir los latidos, la presión sanguínea, la glucosa, el alcohol o el lactato en sangre a través de la piel
Tu pulsera de actividad o reloj inteligente mide tus pulsaciones, y algunos modelos pueden estimar tu presión arterial. Para otros parámetros que afectan a tu salud, necesitas un análisis de sangre.
Por ejemplo, medir los niveles de glucosa en la sangre es fundamental para los diabéticos o las personas con presión arterial alta. Las pruebas más sencillas requieren un pinchazo en un dedo, aunque hay algunos sensores continuos con dos finas agujas que deben instalarse bajo la piel.
Un grupo de ingenieros de la Universidad de California en San Diego ha desarrollado un parche cutáneo flexible que es capaz de medir, no solo los latidos del corazón y la presión sanguínea, sino también los niveles en sangre de glucosa, lactato, cafeína y alcohol, todo ello a través de la piel.
Su dispositivo, detallado en una publicación de Nature Biomedical Engineering, sería muy útil para que las personas con problemas de salud subyacentes pudieran controlarse de forma regular, en especial en tras las dificultades de acceso a las clínicas impuestas por la pandemia de COVID-19.
Cómo analizar la sangre a través de la piel
El parche consiste en una lámina fina y elástica que está pensada para llevarse en la parte posterior del cuello. Está formado por un sensor de presión arterial y dos sensores bioquímicos: uno mide los niveles de lactato (un indicador del rendimiento físico), cafeína y alcohol en el sudor, mientras que el otro mide los niveles de glucosa que hay en el líquido intersticial (que se encuentra entre las células).
¿Por qué alcohol y cafeína? Los investigadores estaban interesados en medir estos parámetros porque influyen en la presión sanguínea. Si alguien observa picos en la lectura de su presión arterial, podrá saber si es porque algo falla en su salud o si se debe a la ingesta de alcohol o café, según apuntan.
Por el momento el parche es capaz de medir tres parámetros a la vez, uno de cada sensor: presión arterial por un lado, glucosa por otro, y lactato, alcohol o cafeína.
Diseño y mecanismo del parche. En a) Colocación de los sensores. b) Componentes de detección acústica y electroquímica del sensor junto con los hidrogeles para la estimulación del sudor (izquierda) y la extracción del líquido intersticial (derecha). c) Mecanismo de detección acústica e iones del sensor integrado. Créditos: UCSD
El sensor de presión arterial se sitúa en el centro del parche. Está formado por un conjunto de pequeñas sondas de ultrasonidos (transductores) soldadas al parche mediante una tinta conductora de electricidad. La función de los transductores producir ultrasonidos que cuando rebotan en una arteria, permiten al sensor detectar los ecos y traducir estas señales para obtener así una medida de la presión arterial.
Por otro lado, los sensores bioquímicos son dos electrodos (conductores eléctricos que hacen contacto con una parte no metálica) impresos en el parche, también con tinta conductora. El electrodo que detecta el lactato, la cafeína y el alcohol está impreso en el lado izquierdo del parche. Este funciona liberando un fármaco conocido como pilocarpina, que estimula la secreción de grandes cantidades de sudor, para luego detectar las sustancias químicas que hay en él.
El otro electrodo, que detecta la glucosa, está en el lado derecho. Funciona haciendo pasar una corriente eléctrica leve a través de la piel para liberar líquido intersticial y medir la glucosa presente en ese líquido.
El futuro parche inalámbrico
Los ingenieros realizaron diferentes pruebas con voluntarios. Los sujetos llevaban el parche en el cuello y este estaba conectado a una fuente de alimentación para detectar sus parámetros tras ejecutar diversas tareas. Por ejemplo, hacer ejercicio en una bicicleta estática, consumir un alimento rico en azúcar, o beber una bebida alcohólica o con cafeína.
Las mediciones realizadas con el parche coincidieron con las recogidas por dispositivos de control de salud. Se utilizó un manguito de presión arterial, un medidor de lactato en sangre, un glucómetro y un alcoholímetro para comparar los datos. Las mediciones de los niveles de cafeína de los usuarios se verificaron con las mediciones de muestras de sudor con cafeína.
Para evitar interferencias entre las señales de los sensores de presión arterial y los bioquímicos, los investigadores establecieron una separación de un centímetro entre estos que, sin embargo, no ha impedido que el parche sea suficientemente pequeño como para colocarlo con facilidad en el cuello.
Otra dificultad que se les presentó a los investigadores fue proteger los sensores bioquímicos, equipados con sus propios hidrogeles, del gel líquido del sensor de presión sanguínea, que también podría provocar fallos en las mediciones.
Para prevenir estas posibles fugas, los ingenieros decidieron utilizar geles sólidos de agarosa, moléculas comúnmente utilizadas en bioquímica, que tienen la misma capacidad para hacer lecturas exactas de parámetros de salud.
Según apuntan en el estudio, ya están trabajando en una nueva versión del parche para incluir más sensores. Los investigadores tienen la intención de añadir más valor clínico al dispositivo. Además, también pretenden que sea inalámbrico para que su uso sea más cómodo e independiente.
REFERENCIAS
An epidermal patch for the simultaneous monitoring of haemodynamic and metabolic biomarkers
