Los wearables del futuro podrán medir los gases emitidos a través de la piel como forma de controlar las enfermedades metabólicas

La mayoría de las investigaciones sobre la medición de biomarcadores humanos externos se basan en señales eléctricas para detectar las sustancias químicas excretadas en el sudor pero los sensores que se basan en la transpiración suelen requerir grandes cantidades de éste  para obtener una lectura fiable.

Un nuevo estudio sugiere que un pequeño sensor portátil adherido al cuerpo puede ser capaz de controlar la salud del cuerpo detectando los gases liberados por la piel de una persona. Anthony Annerino, autor principal del estudio y estudiante de posgrado en ciencia e ingeniería de materiales de la Universidad Estatal de Ohio, afoirma que «es totalmente no invasivo y completamente pasivo por parte del usuario».

Algunos dispositivos portátiles, como los relojes inteligentes o las pulseras de fitness, ya son capaces de medir el pulso o la temperatura, pero el método de este equipo permitiría a la tecnología detectar biomarcadores relacionados con trastornos metabólicos, como las enfermedades cardíacas o la diabetes.

Pelagia-Iren Gouma, coautora del estudio y profesora de ciencia e ingeniería de materiales. Gouma también dirige el proyecto Smart Connected Health, cuyo objetivo es apoyar la investigación en salud y medicina, afirma que «discernir los problemas de salud a través de la piel es realmente la última frontera».

«Al proyecto aún le quedan un par de años», explica Gouma. «Pero en seis meses deberíamos tener una prueba de concepto y en un año nos gustaría probarlo en personas».

El producto final de la investigación del equipo debería ser un pequeño dispositivo que una persona pudiera llevar con normalidad en lugares del cuerpo con poca sudoración porque, a medida que la gente se familiarice con el uso de wearables en su vida cotidiana, Gouma espera que la tecnología y la medicina se entremezclen aún más.

Los científicos, incluido Gouma, llevan mucho tiempo midiendo la concentración de compuestos orgánicos en nuestro aliento como indicador de salud. Un ejemplo sería el alcoholímetro, un dispositivo que mide la cantidad de alcohol en la sangre de una persona a partir de la concentración de alcohol en el aliento.

Según Annerino, sin embargo, este aparato requiere una «intención activa» y sólo proporciona una «instantánea». En comparación con la cantidad de sustancias químicas que liberamos al respirar, los sensores de este equipo pueden funcionar con cantidades mucho más pequeñas de acetona gaseosa liberada por la piel.

La acetona es una de las sustancias segregadas por la piel que puede informar a los investigadores sobre el funcionamiento interno del cuerpo humano. Se ha demostrado que las concentraciones de acetona en el aliento están relacionadas con los niveles de azúcar en sangre y los índices de combustión de grasas.

Annerino especifica que «se trata de un área de investigación que aún no se ha desarrollado lo suficiente, porque justo ahora hemos acabado de desarrollar la tecnología para medir concentraciones más bajas de estos gases con alta selectividad».

Para probar si sus sensores podían detectar cantidades variables de estas sustancias químicas identificables (que señalarían la presencia de las moléculas gaseosas), los investigadores crearon una finísima película de material hecho de derivados de celulosa vegetal y polímeros electroactivos. Esta película se dobla drásticamente en respuesta a la cantidad de acetona detectada en su entorno.

Esta flexión se produce en milisegundos y los investigadores utilizaron el aprendizaje automático y complejos algoritmos informáticos para registrar y seguir con precisión la respuesta de flexión de la película a los diferentes compuestos químicos.

Sus resultados demostraron que las películas son lo suficientemente sensibles como para detectar los pequeños cambios de las emisiones de algunos gases como el etanol que puede indicar signos de enfermedad hepática.

La oportunidad de facilitar la vida de la gente fue una de las razones por las que Annerino dijo que estaba tan encantado de participar en el estudio: «no todos los estudios de investigación tienen una repercusión obvia en la sociedad y en la vida cotidiana de las personas, pero eso es algo que este proyecto en particular tiene».

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