Sensores en la piel miden los cambios químicos del sudor en tiempo real

Investigadores de las universidades de California en Bekerley y de Stanford han creado una nueva generación de sensores flexibles que pueden medir los cambios químicos del sudor humano en tiempo real. Los autores indican que se trata del primer sistema electrónico totalmente integrado capaz de proporcionar un control continuo, no invasivo de la bioquímica múltiple del sudor.

El estudio, que se publica en el último número de la revista Nature, ha incluido la participación de 50 voluntarios (hombres y mujeres) que han realizado actividades deportivas de interior y exterior, llevando los sensores en contacto con la piel.

Según explica a Sinc Ali Javey, director del grupo de investigación de UC Bekerley y uno de los autores, “el sistema se compone de cinco sensores que miden simultáneamente y de forma selectiva los metabolitos (glucosa y lactato) y electrolitos (iones de sodio y potasio) del sudor, así como la temperatura de la piel”.

Javey agrega que “el panel de analitos diana y la temperatura de la piel se han seleccionado por la información que suministran para entender el estado fisiológico de un individuo”.

Por ejemplo, afirma, “la excesiva pérdida de sodio y potasio en el sudor podría traducirse en calambres musculares o deshidratación; la glucosa del sudor está metabólicamente relacionada con la glucosa en sangre y el lactato puede servir como un marcador sensible de la isquemia de presión. Además, la temperatura de la piel informa de una variedad de enfermedades y lesiones de la piel –como las úlceras por presión– “, dice el ingeniero.

Javey destaca que el sistema mide en tiempo real las señales eléctricas generadas por el conjunto de sensores. Tras el procesamiento de los datos, el microcontrolador los transmite un módulo bluetooth y pueden ser enviados a un teléfono inteligente donde se muestran en una app.

Sensores y placa fexibles

La tecnología “se compone de sensores electroquímicos flexibles que interactúan con la piel y circuitos integrados de silicio consolidados en una placa (también flexible) para el procesamiento de señales complejas”, dice el autor.

El dispositivo podrá ser usado en varias partes del cuerpo, como la frente y los brazos, integrada en bandas del pelo o muñequeras, por ejemplo.

Respecto a las posibles aplicaciones, Javey comenta que el dispositivo “podrá ser usado por cualquiera que haga ejercicio. El sudor humano contiene una información fisiológicamente rica, que le hace un candidato ideal para ser estudiado por sensores portátiles no invasivos. Dicha información puede ser útil para alertar a los usuarios de sus problemas de salud, tales como fatiga, deshidratación o temperaturas peligrosamente altas del cuerpo. También puede informar sobre cualquier cambio químico sin necesidad de un análisis de sangre”.

Sin embargo, aclara, “muchos biomarcadores del sudor aún no han sido bien estudiados. “Nuestra plataforma puede ser explotada o reconfigurada para un análisis fisiológico exhaustivo en tiempo real y para investigaciones clínicas”.

Por su parte, George Brooks, experto en biología integrativa de UC Bekerley y uno de los autores del estudio, comenta que aunque esta tecnología funciona bien con personas sanas que hacen ejercicio, también se podría adaptar para analizar otros fluidos corporales de personas que sufran enfermedades y lesiones.