Un dispositivo portátil alimentado por el sudor podría hacer que el seguimiento continuo y personalizado de la salud sea tan sencillo como ponerse una tirita. Ingenieros de la Universidad de California en San Diego han desarrollado un envoltorio electrónico para el dedo capaz de monitorear niveles químicos cruciales, como glucosa, vitaminas e incluso fármacos, obteniendo su energía del sudor de la yema del dedo.
El avance, liderado por el grupo de investigación de Joseph Wang, profesor en el Departamento de Ingeniería Química y Nanoingeniería de la UC San Diego, fue publicado el 3 de septiembre en Nature Electronics.
El dispositivo, que se ajusta cómodamente alrededor del dedo, utiliza el sudor de la yema como fuente de energía. A pesar de su pequeño tamaño, las yemas de los dedos contienen más de mil glándulas sudoríparas, que producen entre 100 y 1.000 veces más sudor que otras zonas del cuerpo, incluso en reposo. Esta secreción constante de sudor proporciona una fuente de energía estable, permitiendo al dispositivo funcionar incluso durante el sueño o la inactividad.
Fabricado con componentes electrónicos impresos en un material polimérico fino y flexible, el dispositivo se adapta al dedo, resistiendo el movimiento y la flexión. «Integra de manera impresionante la recolección y almacenamiento de energía con múltiples biosensores en un microcanal fluídico, junto con un controlador electrónico, todo en la yema del dedo», señala Wang.
Su tecnología se basa en células de biocombustible en contacto con la piel, diseñadas para convertir en electricidad las sustancias químicas del sudor. Esta electricidad se almacena en baterías elásticas de cloruro de plata-zinc, que alimentan un conjunto de sensores encargados de monitorear glucosa, vitamina C, lactato y levodopa, un fármaco usado para el tratamiento del Parkinson. A medida que el sudor fluye a través de canales microfluídicos, el dispositivo analiza los niveles de biomarcadores y obtiene la energía necesaria para su funcionamiento. Un chip procesa las señales y envía los datos por Bluetooth a una aplicación en un smartphone o portátil.
«Es una monitorización automática de la salud al alcance de la mano», comenta Shichao Ding, coautor del estudio e investigador posdoctoral en el grupo de Wang. «El usuario puede estar descansando o dormido, y el dispositivo sigue recolectando energía y midiendo los biomarcadores».
En pruebas, un sujeto llevó el dispositivo durante todo el día, monitoreando glucosa durante las comidas, lactato en el trabajo y ejercicio, vitamina C tras beber jugo de naranja y levodopa después de comer habas, una fuente natural del compuesto.
Ding y Tamoghna Saha, coautora del estudio, afirman que el dispositivo puede personalizarse para monitorear biomarcadores específicos según las necesidades de cada persona. Actualmente, los investigadores trabajan en un sistema de circuito cerrado que no solo monitoree, sino que administre tratamientos basados en los datos recogidos. En el caso de la diabetes, por ejemplo, el dispositivo podría controlar los niveles de glucosa y administrar insulina automáticamente, evaluando luego su eficacia mediante nuevos análisis.
«Nuestro objetivo final es lograr un dispositivo que combine energía, detección y tratamiento autónomos», concluye Ding.
