Y es que, con este tipo de gadgets, no sería necesario acudir con tanta frecuencia a centros hospitalarios, pues tendríamos una consulta médica en la palma de la mano. Literalmente en el caso del nuevo diseño que han realizado ingenieros de la Universidad de la California en San Diego (Estados Unidos). Se trata de un parche electrónico que puede monitorizar biomoléculas en tejidos profundos del organismo, incluida la hemoglobina.

La investigación, que ha sido publicada en la revista Nature Biomedical Engineering, demuestra que con esta creación se podría diagnosticar algunas enfermedades potencialmente mortales, como, por ejemplo, disfunciones orgánicas o incluso tumores malignos. Así, este nuevo sensor supera alguna de las limitaciones que se encuentran en los métodos de monitorización de biomoléculas existentes hasta la fecha.

[Así es el sensor que revela si la medicación contra el cáncer está haciendo efecto en tiempo real]

Por ejemplo, la resonancia magnética nuclear y la tomografía computarizada por rayos X son dos vías que requieren de equipos voluminosos y muy caros, a los que puede ser difícil acceder. Por si no fuera suficiente con el elevado precio, se trata de dos métodos que solo ofrecen información sobre el estado inmediato de la molécula, y no de sus posibles modificaciones a largo plazo.

El equipo a cargo de este invento ve en él, además de un sistema para tratar pacientes, una herramienta para estudiar la salud y dar con nuevos descubrimientos biológicos. "Nuestro dispositivo muestra un gran potencial en la vigilancia estrecha de grupos de alto riesgo, permitiendo así intervenciones oportunas en momentos urgentes", asegura Sheng Xu, coautor del estudio y profesor de nanoingeniería de la Universidad de California.

Una versión mejorada

Los investigadores de la Universidad de California publicaron ya en 2018 —también en la revista Nature Biomedical Engineering— un parche electrónico que monitorizaba de manera continua el grosor de los vasos sanguíneos pulsátiles mediante ondas de ultrasonido para ofrecer en tiempo real el estado de la presión arterial. Sin embargo, los ingenieros no se detuvieron en ese primer prototipo. Así, cuatro años más tarde, han conseguido diseñar un nuevo parche con amplias mejoras.

En esta ocasión, el equipo ha profundizado en el ámbito de la monitorización cardiovascular, desarrollando una versión que permite controlar mejor la perfusión sanguínea. Se trata de una función del organismo que desempeña un papel clave en el funcionamiento saludable de los tejidos, así como el transporte de oxígeno y nutrientes.

La versión anterior del parche. Universidad de California Omicrono

De esta forma, cuando el paso de los fluidos se ve obstaculizado puede causar disfunciones orgánicas graves y está asociada con una variedad de dolencias, incluidos ataques cardíacos y enfermedades vasculares de las extremidades. "La cantidad y la ubicación de la hemoglobina en el cuerpo proporcionan información crítica sobre la perfusión sanguínea o la acumulación en lugares específicos", explica Sheng Xu.

El parche, que se adhiere cómodamente a la piel, incorpora una matriz de silicona blanda con una serie de diodos láser, que sirven para ofrecer un seguimiento a largo plazo de las biomoléculas situadas a gran profundidad. Tanto es así, que en las pruebas realizadas el sistema demostró que se podían crear mapas tridimensionales de hemoglobina en tejidos que estaban situados unos centímetros por debajo de la piel. Y todo ello, con una resolución espacial submilimétrica.

La versión mejorada del parche. Universidad de California Omicrono

Los autores han apuntado también a que sería posible ajustar las longitudes de onda de los láseres para detectar otros tipos de biomoléculas, integrando diferentes diodos láser con diferentes longitudes de onda, junto con sus posibles aplicaciones clínicas. Además, la monitorización de la temperatura central es otra de las posibilidades que está barajando el equipo de la Universidad de California.

Qué diseño hay detrás

El parche en cuestión está equipado, además de con un conjunto de diodos láser, con transductores piezoeléctricos en su matriz de polímero de silicona. De esta manera, los diodos pueden emitir láseres pulsados en los tejidos, las biomoléculas en el tejido absorben la energía óptica e irradian ondas acústicas al medio circundante.

[Medicina personalizada: este parche inteligente reacciona a la luz para curar heridas crónicas]

"Los transductores piezoeléctricos reciben las ondas acústicas, que se procesan en un sistema eléctrico para reconstruir el mapeo espacial de las biomoléculas emisoras de ondas". Así describía el proceso de este parche Xiaoxiang Gao, investigador postdoctoral en el laboratorio de Xu y coautor del estudio, quien también pone en valor la seguridad de su creación en comparación con las técnicas de rayos X. Eso es debido, en gran medida, a que los pulsos de láser utilizados son de baja potencia.

Hasta la fecha, la tecnología solo ha sido capaz de detectar afecciones sobre la propia superficie. Sin embargo, este parche electrónico supone un punto de inflexión a la hora de comprobar el estado de salud más allá de la piel gracias a su monitorización no invasiva a largo plazo. "La monitorización continua es fundamental para intervenir a tiempo y evitar que empeoren rápidamente enfermedades potencialmente mortales", valora el investigador Sheng Xu.

También le puede interesar:

• Este calcetín inteligente para bebés te avisa con cualquier anomalía y ya se vende en España
• Este invento español detecta el cáncer de mama en la orina y se puede usar en casa
• Esta inteligencia artificial ha logrado la mayor tasa de éxito para detectar el cáncer de mama
• Los microrobots que atacan al cáncer navegando por los vasos sanguíneos